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具有0.46V低电压损耗的高效有机太阳能电池

DOI：10.1016/j.cclet.2019.12.003 期刊：Chinese Chemical Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 活性组分的最新进展为有机太阳能电池(OSCs)带来了显著突破，但其机理仍需深入理解。本研究开发了两种电子受体——线性SN6-2Br和V形BTP-2Br，通过在稠环中引入氮原子替代传统的sp3杂化碳原子。BTP-2Br具有缺电子中心核，相比SN6-2Br表现出轻微蓝移的吸收光谱和更深的HOMO能级?；赩形BTP-2Br的器件光伏性能尤为优异，特别是在短路电流(Jsc)方面，尽管SN6-2Br具有更强的吸收能力和载流子迁移率。BTP-2Br获得更高Jsc的主要原因在于共混物中更快的激子扩散与解离速率。最终，PBDB-TF:BTP-2Br器件实现了13.84%的功率转换效率(PCE)，且电压损失仅0.46 V，创下了迄今报道的最低值之一。此外，我们制备的半透明OSCs展现出9.62%的优异PCE和20.1%的平均可见光透过率。
作者： Zhi-Peng Yu，Xue Li，Chengliang He，Di Wang，Ran Qin，Guanqing Zhou，Zhi-Xi Liu，Thomas Rieks Andersen，Haiming Zhu，Hongzheng Chen，Chang-Zhi Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究线性SN6-2Br与V形BTP-2Br电子受体在有机太阳能电池中的性能差异，重点关注激子解离、扩散效率及电压损失。

研究成果

V型BTP-2Br受体因具有更高效激子解离与扩散特性，在有机太阳能电池中展现出卓越性能，实现了13.84%的高光电转换效率及0.46 V的低电压损失。半透明器件同样表现优异，获得9.62%的转换效率与20.1%的平均可见光透射率。

研究不足

该研究聚焦于两种特定电子受体及其在有机太阳能电池中的性能比较，可能未涵盖所有可能的受体材料或器件结构变化。

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