研究目的
通过调控光传播和优化薄膜形貌,解决萘二酰亚胺基全聚合物太阳能电池(all-PSCs)中近红外光捕获不足与严重电荷复合的矛盾问题。
研究成果
该研究通过采用厚本体异质结薄膜和非卤化添加剂,成功解决了萘二酰亚胺基全聚合物太阳能电池中光捕获不足和电荷复合严重的问题。该方法使活性面积为1平方厘米的器件实现了超过10%的高效率,展示了全聚合物太阳能电池大规模生产和应用的潜力。
研究不足
该研究聚焦于萘二酰亚胺基全聚合物太阳能电池,可能并不直接适用于其他类型的聚合物太阳能电池。优化策略需要对薄膜厚度和添加剂浓度进行精确控制。
1:实验设计与方法选择:
研究通过光学模拟确定活性层的最佳厚度以增强光捕获,并采用非卤素添加剂(二苄醚)优化薄膜形貌。
2:样品选择与数据来源:
全聚合物体系基于PBTA-Si:PTzBI-Si:N2200共混物,具有互补吸收光谱。
3:实验设备与材料清单:
仪器包括用于J-V特性测试的Keithley 2400源测量单元、AM 1.5G光照的AAA级太阳光模拟器,以及用于紫外-可见吸收测量的SHIMADZU UV-3600分光光度计。
4:5G光照的AAA级太阳光模拟器,以及用于紫外-可见吸收测量的SHIMADZU UV-3600分光光度计。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:在不同厚度下旋涂活性层(含/不含二苄醚添加剂)并进行退火处理,随后表征光伏性能。
5:数据分析方法:
采用传输矩阵法进行光学模拟,通过GIWAXS和RSoXS分析薄膜形貌。
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