南京工业大学Xu, Lei在Advanced Materials上发表论文！
论论资讯 ｜ 2024-04-27 ｜
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Advanced Materials
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The Role of Solution Aggregation Property towards High-Efficiency Non-Fullerene Organic Photovoltaic Cells
Xu Lei; Li Sunsun; Zhao Wenchao; Xiong Yaomeng; Yu Jinfeng; Qin Jinzhao; Wang Gang; Zhang Rui; Zhang Tao; Mu Zhen; Zhao Jingjing; Zhang Yuyang; Zhang Shaoqing; Kuvondikov Vakhobjon; Zakhidov Erkin; Peng Qiming; Wang Nana; Xing Guichuan; Gao Feng; Hou Jianhui; Huang Wei; Wang Jianpu
Published：2024-04-26
DOI：10.1002/adma.202403476
研究揭示：有助于高效非富勒烯有机光伏电池的溶液聚集特性的作用
研究背景
在当今社会，我们面临着对可再生能源的迫切需求，而有机光伏电池作为一种潜在的替代能源形式备受关注。然而，如何提高有机光伏电池的效率一直是一个挑战。当前的研究领域存在一个问题，即在聚合物给体（PD）/非富勒烯受体（NFA）混合系统中，溶液聚集效应（SAE）对于实现高能量转换效率至关重要，但其基本机制尚未完全被理解。
研究内容
最新研究发现，基于代表性的2D-苯并二硫噻吩基PD和受体-给体-受体型NFA的混合物研究表明，SAE与凝固过程中的聚集动力学呈强烈相关性，而PD和NFA之间的聚集竞争决定了混合膜的相分离及光伏性能。具有强SAE的PD比NFAs更早形成聚集结构，从而产生众所周知的聚合物模板纤维状网络结构和优越的光电转换效率（PCE）。随着PD的聚集效应减弱，表现出更强聚集倾向的NFAs倾向于形成过大的领域，导致外部量子效率和填充因子显著降低。这些趋势揭示了PD和NFA之间匹配SAE的重要性。我们进一步评估了各种材料的聚集能力，并提供了64种PD/NFA组合的聚集能力/光伏参数图。我们的工作提出了匹配高效PD/NFA系统的指导标准和简便方法。
研究意义
这项研究的创新点在于揭示了在有机光伏电池中溶液聚集特性的重要作用，为提高光伏电池效率提供了新的思路。通过匹配PD和NFA之间的聚集特性，我们可以更有效地设计出高效的有机光伏电池系统，为可再生能源领域的发展贡献力量。
希望这篇文章能够帮助你更好地了解有机光伏电池研究的前沿进展！
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