研究人员表示,他们的新发现可能为制造由单一材料制成的更简单的太阳能电池板开辟道路。一种从自由基双峰激发态发出红光的p3TTM薄膜图片:剑桥大学英国剑桥大学的研究人员声称在一种名为聚(3-三苯基甲基噻吩(P3TTM)的发光有机半导体分子中发现了光伏特性。与具有成对电子的传统有机半导体不同,有机自由基半导体每个分子至少包含一个不成对电子,使其具有“开壳”特性。
技术亮点1.再入相行为普遍性:约50%的聚合物:SMA体系表现出沙漏型或回环型相图,突破传统UCST理论框架。结论展望本研究通过系统实验与理论建模,首次揭示有机半导体共混体系中再入相行为的普遍性,并建立LF-TSB模型统一解释复杂相图成因。
传统的有机空穴传输层在钙钛矿太阳能电池中需经历复杂耗时的氧化过程,并伴随大量残留Li,影响器件稳定性。本文提出一种新型电解掺杂策略,通过调控电解过程实现可控掺杂并有效去除Li。文章亮点总结提出新型电解掺杂策略:利用电化学氧化还原反应实现有机半导体的可控掺杂,同时有效去除有害的Li残留,显著提升器件稳定性。
论文概览针对有机太阳能电池中活性层形貌调控与电荷传输性能难以协同优化的问题,该研究创新性地引入p型棒状液晶有机半导体Ph-BTBT-10作为多功能添加剂,应用于D18:L8-BO基二元体系。优化后的器件实现了20.3%的转换效率,短路电流密度提升至27.28mAcm-2,填充因子高达80.5%。结论展望该团队通过引入p型液晶半导体Ph-BTBT-10作为多功能添加剂,成功实现了活性层形貌与电荷动力学的协同优化,在D18:L8-BO二元体系中获得了20.3%的高效率。
固态添加剂是调控有机太阳能电池活性层形貌的有效策略,这与器件性能密切相关。然而,目前的固态添加剂主要侧重于形貌调控,其本身较弱的电学特性可能限制载流子迁移率等电学性能的提升。据我们所知,该性能是目前已报道的超过20%PCE的二元体系中的最高水平之一。本研究证明,p型液晶半导体可作为多功能添加剂,通过构建扩展的电荷传输网络,同时调控形貌并提升本征电学性能,为推进OSC性能提供了新的范式。
一种全新的局域相位调制异质结构,它能够对 PSCs
产生上述效果。在该结构中,我们将大量新开发的有机半导体(CY 分子)掺入整个钙钛矿晶格以及其表面和晶界。这种局域相位调制异质结构 PSCs 实现了
,限制性能与稳定性。现有异质结基 PSCs 多仅使用少量有机半导体添加剂,难以同时优化缺陷钝化和电荷提取。2. 研究方法与核心设计新型有机半导体 CY 的开发结构:U 型不对称 Lewis 碱有机半导体,含
效率为20%的超薄器件,为卫星和太空制造应用提供轻便、紧凑的装载、低成本的太阳能。“我们的目标是AM0效率20% 和1.6 kW/kg的电池特定功率,”斯旺西大学太阳能研究中心、集成半导体
供应商 5N Plus、CTF
Solar在德国,与英国公司合作,包括制造技术中心、卫星应用 Catapult、Teledyne Qioptiq 和金属有机化学气相沉积 (MOCVD)
工具供应商 Aixtron。(消息来源:pv-magazine.com)
/博导李望南介绍称该薄膜状电池,采用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料,它像喷漆一样,可以被喷涂于各类物品表面,在吸收太阳光后,直接将光能转化为电能。李望南希望依托襄阳蓬勃发展的汽车产业,重点布局
%,导致回收硅料只能用于低等级产品;薄膜电池(如碲化镉)的分层结构复杂,金属与半导体层的分离成本高昂。此外,钙钛矿等新型太阳能电池商业化加速,其有机 - 无机杂化材料的稳定性问题尚未解决,一旦
效率上限为33%。然而,激子倍增(multiple
exciton
generation,MEG)现象的发现打破了这一瓶颈——特定无机物量子点(如硫化铅)或有机半导体材料(如并五苯)中,单个高能
额外的动能,可以通过碰撞,将这部分能量转化为额外的激子。尽管科研人员倾向于多重激子效应是半导体中俄歇复合的逆过程而非碰撞电离导致,但第一性原理的计算结果表明碰撞电离理论可以解释多重激子效应。以有机材料为