化學(xué)所侯劍輝團隊Joule:用于高效穩(wěn)定有機太陽能電池的強疏水界面層材料
主要內(nèi)容
界面層材料在制備高度穩(wěn)定的有機太陽能電池(OSCs)中起著關(guān)鍵作用,。在這篇文章中,,中科院化學(xué)所侯劍輝等人設(shè)計了一種可交聯(lián)的萘二亞胺(NDI)衍生物,為OSCs制備了一個較強的疏水電子傳輸層,。
通過熱退火處理生成交聯(lián)c-NDI-A薄膜,交聯(lián)NDI-A (c-NDI-A)膜對常用極性和非極性溶劑具有較強的耐腐蝕性,有利于制備OSCs時的逐層加工,。此外,,選擇疏水小分子二環(huán)己基(2′,6′-dimethoxy-[1,1′-biphenyl]-2-yl)-phosphine (PCy2)作為n型摻雜劑,以增強NDI-A薄膜的電導(dǎo)性能,。通過優(yōu)化制備條件,,成功制備了具有4.0 eV低功函數(shù)(WF)和6.51×10?3S m?1高電導(dǎo)率的交聯(lián)n摻雜界面層(c-NDI:PCy2)。
研究團隊發(fā)現(xiàn)在c-NDI:PCy2與光活性聚合物供體材料的界面上發(fā)生了光致電荷分離,,這有助于OSCs產(chǎn)生更高的光電流密度,。結(jié)果表明,基于c-NDI:PCy2的OSCs不僅具有較高的PCE,,而且與其他的OSCs相比,,其抗水性也有顯著提高。在最佳情況下,,基于c-NDI:PCy2的電池PCE為17.7%,,這是具有倒置器件架構(gòu)OSCs的最高值之一。通過將未封裝的電池浸入水中,,在避光1,000小時或連續(xù)照明4小時后,,其初始PCE仍可保持70%。
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文獻信息
Robust and hydrophobic interlayer material for efficient and highly stable organic solar cells
Yi Yang, Jingwen Wang, Yunfei Zu, Qing Liao, Shaoqing Zhang, Zhong Zheng, Bowei Xu, Jianhui Hou
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