研究目的
通过合理选择子电池以减少光子能量损失,研究三结聚合物太阳能电池的效率提升。
研究成果
通过将富勒烯和非富勒烯基吸光材料集成到设计的多结架构中,成功开发出了高效串联钙钛矿太阳能电池(TJ-PSCs)。其中性能最佳的串联钙钛矿太阳能电池实现了13.09%的功率转换效率(PCE),是迄今报道研究中最优秀的串联钙钛矿太阳能电池之一。效率的提升主要归因于减少了光子能量的非吸收和热化损失。
研究不足
该研究承认,由于严重的电荷复合,厚本体异质结(BHJ)层无法维持钙钛矿太阳能电池(PSCs)的高外量子效率(EQE)值,而太薄的BHJ层则因存在针孔和耐溶剂性差的问题,在多结器件中难以实现。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过构建具有不同子电池的三结聚合物太阳能电池(TJ-PSCs),探究中间电池选择对整体器件性能的影响?;诖渚卣蠓ǖ墓庋ЫS糜谌范ㄗ拥绯氐淖罴押穸取?/p>
2:样本选择与数据来源:
研究采用富勒烯基与非富勒烯基吸光材料设计多结结构。首先研究单结PSCs以表征各BHJ混合物特性。
3:实验设备与材料清单:
功能互联层(ICL)采用MoO3/超薄银(0.6 nm)/氧化锌纳米颗粒(ZnO-NP)/PFN-Br结构。使用光谱椭偏仪测量不同层的折射率(n)和消光系数(k)。
4:6 nm)/氧化锌纳米颗粒(ZnO-NP)/PFN-Br结构。使用光谱椭偏仪测量不同层的折射率(n)和消光系数(k)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:TJ-PSCs构建结构为ITO/ZnO/PBDB-T-2F:PC71BM/ICL/PBDB-T:ITIC(或PBDB-T:HF-TCIC)/ICL/PTB7-Th:IEICO-4F/MoO3/Ag。在前、中、后子电池的层厚通过光学模拟指导进行精细调节。
5:数据分析方法:
测量不同单结PSCs的外量子效率(EQEs)。通过光学建模与能量损失分析评估TJ-PSCs性能。
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获取完整内容-
PBDB-T-2F
Used as a donor material in the front cell of TJ-PSCs.
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PC71BM
Used as an acceptor material in the front cell of TJ-PSCs.
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PBDB-T
Used as a donor material in the middle cell of TJ-PSCs.
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HF-TCIC
Used as an acceptor material in the middle cell of TJ-PSCs.
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PTB7-Th
Used as a donor material in the rear cell of TJ-PSCs.
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IEICO-4F
Used as an acceptor material in the rear cell of TJ-PSCs.
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MoO3
Used in the interconnection layer (ICL) of TJ-PSCs.
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Ag
ultrathin (0.6 nm)
Used in the interconnection layer (ICL) of TJ-PSCs.
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ZnO-NP
Used in the interconnection layer (ICL) of TJ-PSCs.
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PFN-Br
Used in the interconnection layer (ICL) of TJ-PSCs.
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