理解具有不同能级的非富勒烯有机太阳能电池器件填充因子和能量损失的平衡关系

来源 :第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sinosteelpower
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  非富勒烯(NF)电子受体的发展为提高有机太阳能电池的光电转换效率提供了广阔的机遇.通过将吸收范围扩展到更低的能量区域,可以提高有机太阳能电池的短路电流和光电转换效率.非富勒烯太阳能电池的一个十分有趣的前景在于,其在小的HOHO-HOMO(或LUMO-LUMO)能级差下,激子可以完成有效的解离.基于非富勒烯材料的特点,我们可以通过提高电荷转移态的能量,从而设计具有低辐射复合损失的非富勒烯有机太阳能电池.基于同一个聚合物给体PBDBT-2Cl与末端基不同的典型非富勒烯受体(IT-4F,IT-2Cl,ITIC和IT-M)混合而成非富勒烯太阳能电池.我们研究了,界面空穴传输,电荷载流子动力学以及电荷收集/复合对太阳能电池FF的影响.我们发现,FF与AHOMO和电荷分离状态的特征寿命(τCS)成正比.通过使用瞬态吸收(TA)光谱在宽的时间范围(ps-μs)中检查激子和载流子动力学,我们观察到这些BHJ中的界面空穴转移对△HOMO能级差大小并不敏感,而增加△HOMO能级差有利于τCS的增加和器件的FF.
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