香港理大李刚团队:再混合策略提升非融合OSC效率至17.2%
香港理工大学 Prof.李刚团队在《Advanced Functional Materials》中发表了一项研究结果。混合供体/受体材料。关于非共轭环受体有机太阳能电池(OSCs)的深入研究,研究人员通过在受体前体中加入20 wt%的PTQ10聚合物供体,将器件的功率转换效率(PCE)从15.11%提升至16.03%。然而,使用相同比例的PM6却导致效率显著下降,表明在考虑垂直分布时热力学因素的重要性。通过将活性层材料更换为PBQx-TF/TBT-26和PTQ11,并使用相同的加工策略,研究人员实现了非共轭环受体系统17.21%的效率,达到了前沿水平。研究还深入理解了活性层的垂直形态,并突出了器件工程和太阳能电池性能的吸引力。研究结果显示,PTQ10的加入增加了额外的电荷生成界面,并抑制了双分子复合反应,而PM6由于其较高的表面张力导致了不利的垂直相分离。光物理实验表明,PTQ10的加入能够增强极化子的生成和空穴传输过程,同时抑制自由电荷载流子的复合。进一步的形态学表征和光电特性分析揭示了PTQ10和PM6对A4T-16结晶的不同调节作用,以及它们对器件性能的影响。总结来,这项研究提出了一种有效的策略来优化非共轭环受体OSCs的性能,并展示了一种提高PCE的方法,并探讨了提高功率转换效率的方法,这为相关领域的发展提供了有益的参考。