研究目的
研究富勒烯衍生物取代基对聚合物太阳能电池器件性能的影响。
研究成果
基于MBTCBA的钙钛矿太阳能电池实现了5.29%的更高光电转换效率(PCE),优于BTCBA(3.54%)和PCBM(3.76%)基器件,这归因于其更高的LUMO能级、增强的光吸收能力以及有利的相分离特性。该研究证明了通过调控富勒烯受体的官能团来提升钙钛矿太阳能电池性能的有效性。
研究不足
该研究聚焦于以富勒烯衍生物为受体的情况下,官能团对钙钛矿太阳能电池性能的影响。局限性在于仅针对两种衍生物展开研究,且采用P3HT作为给体材料,这可能无法代表所有可能的给体-受体组合。
1:实验设计与方法选择:
本研究合成了两种新型富勒烯衍生物BTCBA和MBTCBA,并将其作为受体应用于PSCs中,以探究官能团对器件性能的影响。
2:样本选择与数据来源:
所用材料包括作为给体的P3HT和合成的富勒烯衍生物作为受体。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于核磁共振的布鲁克Biospin Advance III 500 MHz光谱仪、用于分子量测定的质谱仪、用于循环伏安法的CHI-660C电化学工作站,以及用于紫外-可见-近红外吸收光谱的瓦里安Cary 5000分光光度计。
4:实验步骤与操作流程:
富勒烯衍生物合成后,采用ITO/PEDOT:PSS/P3HT:富勒烯衍生物/Ca/Al结构进行器件制备。
5:数据分析方法:
通过电流密度-电压(J-V)曲线和外量子效率(EQE)测量评估PSCs的性能。
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Agilent SuperNova X-Ray single-crystal diffractometer
SuperNova
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2420
Keithley
Measuring the current density–voltage (J-V) curves of the photovoltaic cells.
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Advance III 500 MHz
Bruker
Characterization of fullerene derivatives by 1H NMR and 13C NMR spectra.
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