研究目的
开发一种高效探索有机太阳能电池(OSC)三元相空间的方法,以确定具有更高功率转换效率和更好稳定性的最佳组分。
研究成果
所开发的方法能够高效探索有机太阳能电池中的三元相空间,识别出多个性能最大值,并揭示最优组分可能位于传统目标轨迹之外。该方法大幅减少了全面研究所需的样本数量。
研究不足
该方法需要具有可区分振动特征且拉曼截面相似的材料,才能准确测定成分。探索三元相空间时,材料需满足这些标准的要求限制了研究范围。
1:实验设计与方法选择:
该方法通过依次沉积组成墨水制备具有横向成分梯度的样品,随后采用光伏与光谱技术进行共定位成像。
2:样品选择与数据来源:
研究了三种三元体系(PBDB-T:ITIC:PC70BM、PTB7-Th:ITIC:PC70BM和P3HT:O-IDFBR:O-IDTBR)。
3:实验设备与材料清单:
使用Zehntner ZAA 2300刮刀涂布机配合Zehntner ZUA 2000铝制涂布器进行沉积,光学表征采用WITec alpha 300 RA+共聚焦拉曼系统。
4:实验流程与操作步骤:
依次沉积活性层材料,随后进行包含拉曼、光致发光、吸收及光电流分布的高光谱成像。
5:数据分析方法:
通过解卷积拉曼光谱量化局部成分,并将性能参数与成分及形貌相关联。
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获取完整内容-
confocal Raman setup
WITec alpha 300 RA+
WITec
Used for optical characterization including Raman, photoluminescence, absorption, and photocurrent mapping.
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blade coater
Zehntner ZAA 2300
Zehntner
Used for the deposition of active layer materials in the fabrication of organic solar cells.
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ITO substrates
Ossila
Used as transparent conductive electrodes in the fabrication of organic solar cells.
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PEDOT:PSS
Heraeus
Used as a hole transport layer in the fabrication of organic solar cells.
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ZnO nanoparticles dispersion
Avantama
Used as an electron transport layer in the fabrication of organic solar cells.
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