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光电转换效率高达13.5%的聚合物太阳能电池

第一作者:凡群平(苏州大学)
通讯作者:张茂杰(苏州大学) 


成果简介:
该团队充分利用氟取代材料在材料本征性能以及共混形貌方面展现出来的优势,以给、受体都含有氟取代基的PM6/IT-4F共混体系为活性层材料,制备了非富勒烯聚合物太阳能电池。该共混体系中给、受体材料具有互补的吸收光谱以及匹配的分子能级。经过器件优化,最终获得13.5%的光电转化效率(Voc = 0.84 V,Jsc = 22.2 mA cm-2和FF = 72.5%)。而且,当活性层膜厚超过280 nm时,器件能够获得超过12%的光电转化效率;当器件面积增大到 1.0 cm2,器件效率依然可以保持在11%以上。以上研究结果表明该活性层体系非常适用于高性能大面积器件的制备;同时也证明氟取代有机光伏材料在高效大面积有机太阳能电池器件制备中的巨大潜力。


团队介绍:
李永舫教授2012年底受聘到苏州大学材料与化学化工学部,组建了先进光电材料实验室。现有实验室面积750 平方米,拥有完备的有机合成以及有机光电子器件制备和表征的实验条件。 主要研究方向包括有机/聚合物太阳电池光伏材料和器件、有机-无机杂化钙钛矿太阳电池和金属内嵌富勒烯等。

 

实验室拥有一支年轻和充满活力的研究队伍,包括教授两名:国家基金委优秀青年基金获得者张茂杰(有机/聚合物太阳电池光伏材料和器件)和江苏省优秀青年基金获得者李耀文(钙钛矿太阳电池和柔性有机/聚合物太阳电池),副教授5名:周祎(钙钛矿太阳电池)、谌宁(金属内嵌富勒烯)、国霞(有机/聚合物太阳电池)、崔超华(有机/聚合物太阳电池光伏材料)和李红坤(有机光伏材料和AIE),以及博士后和研究生30多名。 

参考文献:
Fan Q, Su W, Wang Y, Guo B, Jiang Y, Guo X, Liu F, Russell TP, Zhang M, Li Y. Synergistic effect of fluorination on both donor and acceptor materials for high performance non-fullerene polymer solar cells with 13.5% efficiency. Sci China Chem, 2018, 61: 531–537

http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCC/61/5/10.1007/s11426-017-9199-1?slug=full%20text

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