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“纤维网络策略”调控有机太阳能电池体相异质结相分离
发布时间:2024-10-17 发布者: 浏览次数:

体相异质结形貌调控一直是有机光伏领域的研究重点和难点。电子给、受体材料在成膜过程中受结晶动力学和热力学影响,相分离行为比较复杂。因此构筑理想的体相异质结形貌极具挑战性。孙艳明教授团队围绕体相异质结形貌调控开展了系统的研究工作,提出了利用“纤维网络结构”来调控相分离的新策略,取得了一系列的创新成果:

1)通过优化聚合物给体分子共轭骨架,调控了聚合物纤维聚集态结构,系统研究了聚合物纤维尺寸与光伏器件性能之间的关系,构筑了高效率、高稳定性有机太阳能电池;

2)利用聚合物纤维网络结构,调控了三元体系、厚膜、半透明、绿色溶剂加工、柔性与可拉伸等光伏器件中共混膜的相分离,实现了多功能化有机太阳能电池的制备;

3)通过传统的侧链取代策略,优化了非富勒烯受体分子的分子堆积,调整了分子在晶格中的组合序列,使受体分子形成纳米纤维状结构,和聚合物给体分子共混,实现了双纤维网络形貌,大幅度提高了有机太阳能电池效率。

此外,团队拓展了双纤维形貌策略在全聚合物以及寡聚物小分子受体太阳能电池中的应用。为有机太阳能电池的性能的进一步提升及产业化应用奠定了夯实的基础。

有机太阳能电池体相异质结相分离示意图



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