Binarna raztopina za povečanje učinkovitosti polimernih sončnih celic

logo

Zadnjih nekaj let smo bili priča izjemnemu napredku na področju organskih sončnih celic z uporabo nefulerenih (NFA) elektronskih akceptorjev.

Ti so v primerjavi s fulerenskimi akceptorji NFA derivatov pokazali številne prednosti, vključno s prilagodljivim energijskim nivojem, širokim spektrom absorpcije in močno absorpcijo svetlobe, pa tudi z visoko mobilnostjo nosilcev.

a nadaljnje izboljšanje učinkovitosti OSC-jev so bili v kemično strukturo NFA vključeni atomi fluora (F) ali klora (Cl) kot učinkovit pristop pri modulaciji HOMO in LUMO nivojev.

Z majhnim van der Waalsovim polmerom in veliko elektronegativnostjo atom fluora izboljšuje molekulsko planarnost in agregacijsko težnjo NFA, pri tem pa povečuje tudi njihovo sposobnost kristalizacije.

Vendar nagnjenost fluoriranih NFA k samoorganizaciji v kristale običajno vodi do prekomerne ločitve faz, za katero je bilo ugotovljeno, da povečuje hrapavost filmske površine, poveča rekombinacijo naboja na priključni elektrodi, in kar je še pomembneje, zmanjša število heteropovezovalnih vmesnikov znotraj fotoaktivne plasti.

Kombinacija vseh teh učinkov pa vodi do zmanjšane energijske učinkovitosti. Prav pred kratkim pa je skupina profesorja Tao Wanga na tehnični univerzi Wuhan pokazala učinkovit pristop k uravnavanju molekularne organizacije fluoriranega NFA (INPIC-4F) in njegove fazne ločitve z dajalcem PBDB-T, in sicer s spreminjanjem raztopine za vlivanje (CB, CF in njune mešanice).

Ko je kot topilo za vlivanje uporabljeno topilo CB z visokim vreliščem, je INPIC-4F tvoril lamelarne kristale, ki nadalje prerastejo v sferulite v mikronskem razredu velikosti, kar je povzročilo le 8,1 % PCE. Ko so uporabili topilo CF z nizkim vreliščem, so kristalizacijo INPIC-4F omejili in je nizki strukturni vrstni red privedel do zmernega PCE 11,4 %. Z uporabo binarne mešanice topil (CB : CF = 1,5 : 1, v/v) so učinkovitost PBDB-T : INPIC-4F nefulerenske OSC izboljšali kar na 13,1 %.

Ti rezultati prinašajo optimizem tako glede strategije z binarnimi topili za nadzor molekularnega reda kot morfologije velikostnega razreda v področju nanometra za izdelavo visoko učinkovitih nefulerenih
Vir:
https://www.rdworldonline.com/binary-solvent-mixture-boosting-high-efficiency-of-polymer-solar-cells/

https://www.rdmag.com

Več o članku si preberite v PDF reviji!

Sorodni članki

Zadnji članki

Umetna inteligenca in droni izboljšujejo varovanje prostorov in opreme

Dron, ki ga krmili umetna inteligenca (AI) bo pregledoval prostore in iskal potencialne težave v prostorih ter tudi zaznal vlomilce. https://www.youtube.com/watch?v=q4RAmA9v114

Kibernetska varnost OT ni več nišno področje – VIDEO

Podjetja imajo veliko razlogov, da pozorneje spremljajo vprašanja okoli kibernetske varnosti v svojih tovarnah. Digitalizacija in povezave OT/IT poganjajo inovacije in prinašajo številne prednosti, vendar povečujejo tudi ranljivost za kibernetske napade. Drugi del serije o varnosti OT ponazarja posledice: implementacija varnostnih standardov za operativno tehnologijo (OT) še vedno zaostaja za IT.

Kromiranje 3D natisnjenih predmetov

Video pokaže, kako pripraviti 3D natisnjen predmet tako, da bo dovolj gladek in primeren za barvanje najprej s prevodno barvo, nato pa še za...

Želite biti na tekočem z najnovejšimi novicami?

Radi bi vas slišali! Prosimo, izpolnite svoje podatke in ostali bomo v stiku. Tako preprosto je!