提高电能转换效率(PCEs)和稳定性是开发有机光伏(OPV)电池的两个主要任务。在过去的几年里,尽管OPV电池的PCE效率有了很大的提高,但对器件稳定性的研究还很有限。
近日,中科院化学研究所侯剑辉研究员,姚惠峰副研究员报道了采用交联材料[6,6]-苯基-C61-丁基苯乙烯树酯(c-PCBSD)作为氧化锌表面的界面改性层和PBDB-TF:Y6基OPV电池的第三组分,以提高电池的光伏性能和长期稳定性。
文章要点
1)在有源层中,c-PCBSD不仅作为第三组分利用太阳光,促进电荷传输,而且通过交联效应稳定了共混物的形态。在ZnO层中添加c-PCBSD可以有效地阻止Y6受体的分解,减少表面缺陷的数量。
2)两步修饰后的OPV电池的PCE从15.1%提高到16.1%。此外,得益于降低的界面缺陷数量,稳定了界面和活性层,这种OPV电池在热和空气条件下都表现出更好的稳定性。
这项研究表明,在OPV电池的界面层和活性层中引入可交联富勒烯衍生物是提高OPV电池PCE和稳定性的一种可行的途径。
参考文献
Ling Hong, et al, Simultaneous Improvement of Efficiency and Stability of Organic Photovoltaic Cells by using a Cross-Linkable Fullerene Derivative, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202101133
https://doi.org/10.1002/smll.202101133