教育教学
Academics
科研实训
Research
对外交流
Exchanges and Communication
招生就业
Admissions and Employment
校园生活
Campus Life
首页 · 科研实训 · 科学研究 · 正文
我校张光烨助理教授团队利用低毒溶剂逐层制备高效率全聚合物太阳能电池并揭示活性层成膜机理
  • 时间: 2022/10/13
  • 信息来源:
  • 浏览量:
  • 有机太阳能电池(OSCs)因其柔性、半透明性、室内光匹配性高、单位重量发电量高等特点,使其在分布式光伏应用方面具有潜在的优势。在OSCs领域中,当受体为聚合物时,与聚合物给体组成了全聚合物活性层,此类有机太阳能电池被简称为全聚合物太阳能电池(All-PSCs)。不仅保留了传统OSCs的上述优势外,All-PSCs还拥有更好的力学性质如更高的拉伸韧性和弯曲韧性及潜在的更高热稳定性,这些性质赋予其更好的大规模生产前景。

    我校新能源与新材料学院张光烨助理教授团队首次通过逐层制备(SqP)方法并使用甲苯作为溶剂制备全聚合物太阳能电池,这有效地提高了电子迁移率,解决了PSMA基全聚合物太阳能电池中电子迁移率普遍偏低的难题,并制备出发表该论文时该方法的最高光电转化效率(15.8%)。该项工作还首次利用原位UV-Vis技术揭示了逐层制备方法制备全聚合物活性层的成膜过程,并且通过研究动态薄膜厚度的吸收光谱法研究整个器件的垂直相分离和激子生成率,这系统地解释了器件垂直形貌对器件参数的影响。

    该工作不仅将逐层制备方法与甲苯结合起来,制备了效率高于传统方法的全聚合物太阳能电池器件,而且首次在All-PSCs体系中系统地揭示了逐层制备方法的成核和沉积过程,以及成膜后两种聚合物组分在垂直方向的分布,以及它们对载流子生成、载流子重组和器件光电性能的影响,为全聚合物太阳能电池的产业化进程提供了助力。




    该成果近日在国际期刊《Nano Energy》(Q1, IF:19.069)上,以“An Improved Performance of All Polymer Solar Cells enabled by Sequential Processing via Non-halogenated Solvents”为题发表。论文由新材料与新能源学院张光烨助理教授以深圳技术大学为第一通讯单位、第一通讯作者发表。我校硕士研究生赵超越为第一作者,新材料与新能源学院仇明侠副教授、李顺朴教授为共同通讯作者,尤朋副教授、谢谌副研究员、科研助理王丽红、黄慧为共同作者。

    值得一提的是,此方法15.8%的光电转化效率被该团队的后续工作所超越,目前该团队已经成功应用该方法从非卤溶剂中制备出效率为17.0%的全聚合物太阳能电池(见该团队另一篇论文“Molecules2022, 27, 5739”),截止发稿日此效率为利用该方法非卤溶剂制备的全聚合物太阳能电池的最高值。

    原文链接:

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522009491

    https://doi.org/10.3390/molecules27175739

    相关信息