分會(huì)

第二十六分會(huì)：有機(jī)光伏材料與器件

摘要

串聯(lián)有機(jī)太陽電池是拓寬光子響應(yīng)范圍、抑制傳輸損耗和熱化損耗的一種有效器件結(jié)構(gòu)。近年來，開發(fā)具有長波長吸收的低帶隙后電池材料引起了人們的廣泛關(guān)注。然而，既具有高短路電流密度又具有高開路電壓的前電池的寬帶隙材料卻還很少。本文報(bào)道了一種新合成的氟取代寬帶隙小分子非富勒烯受體TfIF-4F，其光學(xué)帶隙為1.61 eV。當(dāng)選擇PM6作為給體時(shí)，器件的VOC達(dá)到0.98 V, JSC有17.6 mA cm-2，PCE為13.1%。這是在如此寬的帶隙下表現(xiàn)最好的受體。采用PM6: TfIF-4F和PTB7-Th: PCDTBT: IEICO – 4F作為前后電池構(gòu)建串聯(lián)太陽能電池時(shí)，獲得了15%的PCE。此外我們進(jìn)一步通過端基氯化設(shè)計(jì)合成了小分子受體TfIF-4Cl。與TfIF-4F相比，氯取代小分子TfIF-4Cl分子堆積更強(qiáng)并且吸收紅移。當(dāng)TfIF-4Cl與給體PM7共混制備電池器件時(shí)，獲得了了0.97 V的VOC和0.60 eV的低能量損耗，并呈現(xiàn)了增強(qiáng)的JSC和78%的FF，因此器件效率提高到了14%?；赑M7: TfIF-4Cl的小面積器件具有高的VOC但相對(duì)較低的光電流，有利于實(shí)現(xiàn)具有高可擴(kuò)展性的大面積器件。因此，我們制備了1.01 cm2的器件，并實(shí)現(xiàn)了13.3%的PCE，保持了0.04 cm2器件效率的95%

關(guān)鍵詞

非富勒烯受體;寬帶隙;疊層有機(jī)太陽能電池;大面積器件

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