凯发彩票到底是什么平台

南开大学陈永胜刘永胜JACS:有机太阳能电池新进展!

[编辑:永太净化设备经营部] [时间:2024-02-02]

  倒置有机太阳能电池(OSCs)因其优异的稳定性而备受关注,氧化锌(ZnO)通常用作电子传输层(ETL)。然而,ZnO的表面缺陷和光催化作用都可能导致受体材料的严重光降解。这反过来又阻碍了OSCs的效率和稳定性的提高。

  要点1. 作者提出了一类弱酸性芳香铵盐来改性ZnO,钝化缺陷并保护活性层免受光催化氧化。进一步开发一系列芳香胺氢溴酸盐,即苯基甲烷溴化铵(PhMABr)、1,4-苯二甲烷溴化钠(PhDMABr)和苯-1,3,5-三基三甲基溴化铵旨在去除ZnO膜中存在的残余胺。

  要点2. 芳香族铵盐与ZnO之间吸附能的计算结果表明,ZnO/PhTMABr表现出最高的稳定性。这可能归因于末端氨基中的质子和ZnO中的氧阴离子之间的强大氢键相互作用(N-H··O),如 1 H NMR光谱中-NH 3 基团的移动所证实的。这种相互作用有可能固定氧阴离子并降低光催化活性。

  要点3. 与原始ZnO相比,PhTMABr作为界面偶极子发挥着关键作用,可以降低电荷传输电阻,增强电荷传输和提取。PThMABr处理的ZnO ETL的基于PM6:L8-BO:BTP-eC9的器件与裸ZnO器件(PCE=17.34%)相比,获得了18.75%的PCE。得益于BHJ膜稳定性的增强,基于ZnO/PhTMABr的器件在65°C热老化1500小时和最大功率点(MPP)跟踪1780小时下,可以分别保持其初始PCE的87%和90%。此外,该器件的外推T 80 寿命为10619 h,这是PCE大于18.5%的倒置OSC中最长的T 80 寿命,说明了新修改方法的显著可靠性。

  这项工作中用于修饰ZnO ETL的新材料类别应为提高OSCs的效率和稳定性铺平道路,有可能推进其商业化进程。

  图3.(a)器件结构以及ZnO和PhTMABr之间作为偶极的相互作用的示意图。插:对照和目标设备的PCE分布(收集了30个单独的设备)。(b)这项工作所涉及材料的能级图。(c)基于两个ETL的PM6:L8-BO:BTP-ec9器件的J-V特性曲线。(d)EQE光谱和相应器件的积分光电流密度。(e)基于具有PhTMABr处理的ZnO ETL的OSC的大面积器件(面积:1.0 cm 2 )的J-V曲线.(a)基于两个ETL的器件在暗态下的J-V特性曲线。(b)相应器件的光电流密度与有效电压(J ph -V eff )特性。(c)控制和目标设备的奈奎斯特图。插图:拟合EIS数据的等效电路模型。(d)V OC 与光照强度的对数图。(e)通过单指数下降模型分析器件的瞬态光电流测量。(f)基于所研究的ETL的器件的莫特-肖特基图。注:Control和target分别代表基于ZnO和ZnO/PhTMABr的器件。