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由多壁碳纳米管、聚苯胺和聚噻吩设计的核-双壳纳米杂化材料在PBDT-DTNT:PC61BM太阳能电池中的应用

DOI:10.1007/s11664-019-07702-9 期刊:Journal of Electronic Materials 出版年份:2019 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: 由碳纳米管(CNT)接枝聚苯胺(PANI)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)和聚[苯并二噻吩-双(癸基十四烷基噻吩)萘并噻二唑](PBDT-DTNT)前驱体构成的核-壳-壳超分子被设计并应用于PBDT-DTNT:苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)太阳能电池中。聚合物与CNT接枝PANI的重量比为9:1,二元体系中各组分重量比为1:1,三元体系中为1:1:1。核(CNT)-壳(PANI)、核(CNT)-壳(PANI)-壳(P3HT)及核(CNT)-壳(PANI)-壳(PBDT-DTNT)纳米结构的直径范围分别为75-90纳米、145-160纳米和120-130纳米?;赑BDT-DTNT壳层和P3HT壳层纳米结构的太阳能电池分别获得6.82%(13.92 mA/cm2,0.71 V,69%,7.1×10?3 cm2/V·s和1.9×10?2 cm2/V·s)和7.60%(14.66 mA/cm2,0.73 V,71%,9.0×10?3 cm2/V·s和3.4×10?2 cm2/V·s)的光电转换效率。在核-壳-壳超分子结构中,PANI壳层既可作为受体(从核接收电子)也可作为给体(向壳层提供电子)。由于P3HT主链结构简单且其壳层更具序、更厚,P3HT壳层性能优于PBDT-DTNT壳层,因而具有更高的电荷迁移率和电流。
作者: AS’AD ALIZADEH,SAMIRA AGBOLAGHI
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研究概述 实验方案 设备清单

研究PBDT-DTNT:PC61BM太阳能电池中核-壳-壳超分子的设计与利用以增强光伏特性。

核-壳-壳超分子显著提高了PBDT-DTNT:PC61BM太阳能电池的光伏特性,其中P3HT壳层因其结构更简单、排列更有序而表现出更优异的性能。

该研究聚焦于特定纳米结构及其在太阳能电池中的应用,但合成过程的可扩展性和成本效益可能存在潜在局限。

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