研究目的
研究使用带有四价胺端侧链的共轭聚电解质作为聚合物太阳能电池的阴极中间层以提高功率转换效率。
研究成果
该研究成功证明，具有四价胺端侧链的共轭聚电解质PBTBTz-TMAI用作阴极中间层时，能显著提升聚合物太阳能电池的性能。研究发现，中间层的最佳浓度与厚度对实现高功率转换效率至关重要——基于非富勒烯PBDB-T:ITIC的器件效率最高可达10.5%。性能提升归因于四价胺基团促进的能量级排列改善与高效电子转移。
研究不足
该研究未探讨器件在空气中超过16小时工作条件下的长期稳定性。层间厚度与浓度的优化针对所用材料特定，不同活性层或器件架构可能导致结果差异。
1：实验设计与方法选择：
通过Suzuki偶联聚合反应合成PBTBTz-TMAI，并将其作为聚合物太阳能电池的阴极界面层。
2：样品选择与数据来源：
采用富勒烯基PTB7:PC71BM和非富勒烯PBDB-T:ITIC作为活性层。
3：实验设备与材料清单：
仪器包括用于UPS测量的赛默飞世尔科技超谱仪、用于厚度测量的Dektak 150表面轮廓仪以及用于紫外-可见吸收光谱的珀金埃尔默Lambda 950分光光度计。
4：实验步骤与操作流程：
器件结构为ITO/PEDOT:PSS/活性层/PBTBTz-TMAI/Al，界面层通过不同浓度的溶液旋涂制备。
5：数据分析方法：
在模拟太阳光下测量电流密度-电压（J-V）特性，并利用光致发光光谱研究电荷动力学行为。
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Thermo Fisher Scientific Ultra Spectrometer
Ultra Spectrometer
Thermo Fisher Scientific
Used for UPS measurements to determine the energy levels of materials.
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Perkin-Elmer Lambda 950 spectrophotometer
Lambda 950
Perkin-Elmer
Used to obtain UV-visible absorption spectra.
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Keithley 2440 Source Measure Unit
2440
Keithley
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Dektak 150 surface profiler
150
Dektak
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Newport-Oriel?Sol3A 450 W solar simulator
Sol3A 450 W
Newport-Oriel
Provides simulated solar light for testing solar cells.
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