挥发性+非挥发性双固相添加剂策略实现苯并[1,2-b：4,5-b′]二呋喃基供体聚合物有机太阳能电池效率19%
论论资讯 ｜ 2024-04-21 ｜
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Materials Science and Engineering: R: Reports
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19% efficiency in organic solar cells of Benzo[1,2-b:4,5-b′]Difuran-based donor polymer realized by volatile + non-volatile dual-solid-additive strategy
Chen L.; Yi J.; Ma R.; Dela Peña T.A.; Luo Y.; Wang Y.; Wu Y.; Zhang Z.; Hu H.; Li M.; Wu J.; Zhang G.; Yan H.; Li G.
Published：2024-06-01
DOI：10.1016/j.mser.2024.100794
在当今社会，随着环境问题的日益凸显，人们对可再生能源的需求也变得愈发迫切。然而，有机太阳能电池（OSCs）作为一种应用前景广阔的光伏技术，虽然在制备友好的单结构装置中已接近20%的效率基准，但这些成就是由基于苯并二硫苯核心的聚合物供体实现的，需要进行有毒的生产步骤。与此同时，基于生物可再生的苯并[1,2-b:4,5-b′]二呋喃单元构建的聚合物供体虽然具有较低的立体位阻，但却无法产生可比的效率。在优化性能方面，OSC领域一直致力于通过化学设计，然而在设备工程方面相对忽视，与苯并二硫苯一侧所做的工作相比较少。
研究内容
最近，一项名为“19% efficiency in organic solar cells of Benzo[1,2-b:4,5-b′]Difuran-based donor polymer realized by volatile + non-volatile dual-solid-additive strategy”的研究引起了广泛关注。该研究采用了一种新的双添加剂策略，同时应用挥发性（2-CN）和非挥发性（MF）固体添加剂，以减少非辐射性电压损失并促进电荷生成，通过占据聚合物基质中蒸发的空位过程。由此，目标系统D18-Fu:L8-BO的效率提高至19.11%，代表了这一研究领域的前沿水平。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过新的策略提高了有机太阳能电池的效率，为环境友好型能源技术的发展迈出了重要一步。这不仅有助于解决传统聚合物供体存在的问题，还为未来的研究和应用提供了新的思路和方法。这一成果将有助于推动有机太阳能电池领域的发展，为可再生能源的应用和推广提供了更可持续的解决方案。
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