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铂八乙基卟啉(PtOEP)在PCPDTBT:PCBM太阳能电池性能中的作用

DOI:10.1016/j.molstruc.2019.127303 期刊:Journal of Molecular Structure 出版年份:2019 更新时间:2025-09-12 10:27:22
摘要: 基于聚[2,6-(4,4-双-(2-乙基己基)-4H-环戊二烯并[2,1-b;3,4-b']二噻吩)-交替-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)]:[6,6]-苯基-C61丁酸甲酯(PCPDTBT:PCBM)共混物的体异质结聚合物太阳能电池,通过掺杂不同剂量(0、0.5、1、2、3和6毫克)铂八乙基卟啉(PtOEP)进行研究。分析了PtOEP对表面形貌、拉曼光谱、光学吸收及光伏性能的影响。研究发现当添加1毫克PtOEP时,PCPDTBT:PCBM器件获得最佳性能,功率转换效率提升33.5%。在0.025至1000千赫兹频率范围内进行阻抗谱测试,通过详细分析等效电路模型评估界面与复合过程。PCPDTBT:PCBM:PtOEP(1毫克)器件表现出最高的扩散系数和载流子迁移率,证实其界面处激子解离效率更高且电荷传输过程更快。
作者: A.A. Abuelwafa,M. Dongol,M.M. El-Nahass,T. Soga
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研究概述 实验方案 设备清单

研究八乙基卟啉铂(PtOEP)掺杂对PCPDTBT:PCBM太阳能电池性能的影响。

在PCPDTBT:PCBM混合物中加入少量PtOEP(1毫克)能显著提升太阳能电池的功率转换效率,这归因于激子解离和电荷传输过程的改善。而较高浓度的PtOEP会因形成大尺寸聚集体和局域化三重态激子导致性能下降。

该研究的局限性在于,在较高浓度下PtOEP在PCPDTBT:PCBM混合物中的部分溶解性,导致形成影响薄膜形貌和太阳能电池性能的大聚集体。

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