Ученые из Южного университета науки и технологий Шэньчжэня в Китае разработали и синтезировали димеризованный донор малых молекул для троичных органических солнечных элементов. Это помогло достичь эффективности преобразования энергии в 18,26% при изготовлении с помощью органического солнечного элемента PM6:BTP-eC9.
В исследовательской работе «Димеризованный донор малых молекул позволяет использовать эффективные тройные органические солнечные элементы», опубликованной в журнале Giant, исследователи объяснили, что троичные органические солнечные элементы являются «осуществуемой и эффективной стратегией» для достижения высокопроизводительных органических элементов, но подчеркнули необходимость разработки третьего компонента для максимизации эффективности.
Димеризированный донор малых молекул, представленный в этой работе, DSMD-βV, был изготовлен путем соединения двух асимметричных доноров малых молекул с виниловой группой. «Асимметричный маленький донор с конечной группой, замещенной бромом, названной соединением, был получен с помощью серии гениальных стратегий синтеза», — сказали ученые. «Впоследствии соединение было соединено с винилом для синтеза целевого продукта DSMD-βV с помощью реакции соединения Стилла, используя Pd2(dba)3 в качестве катализатора и P(o-tol)3 в качестве лиганда».
DSMD-βV, олигомерная молекула, считается учеными подходящим третьим компонентом из-за ее поглощения, поскольку она показала широкий диапазон поглощения от 350 до 800 нм и соответствие уровня энергии по сравнению с PM6 и BTP-eC9. Команда добавила, что внедрение DSMD-βV также может улучшить фазовое разделение морфологии пленки на основе PM6:BTP-eC9.
Чтобы проверить димеризованного донора малых молекул, ученые изготовили солнечный элемент, состоящий из DSMD-βV и системы PM6:BTP-eC9 в качестве двоичной матрицы. После тестирования они обнаружили, что троничное органическое клеточное устройство PM6:DSMD-βV:BTP-eC9 зарегистрировало эффективность преобразования мощности 18,26% по сравнению с результатом 17,63% в двоичной ячейке на основе PM6:BTP-eC9.
В исследовании подчеркивалось, что трихическое устройство с DSMD-βV также достигло более эффективной диссоциации экситонов, подавленной рекомбинации с помощью ловушки, улучшенной передачи заряда, ингибирования рекомбинации заряда и улучшения срока службы и извлечения носителя по сравнению с эталонным двоичным устройством.
«Эта работа указывает на то, что димерный донор малых молекул является перспективным кандидатом на третий компонент для создания эффективных троичных органических солнечных элементов, — заключили исследователи, — что также открывает уникальную идею для создания эффективных троичных органических солнечных элементов».
Прочитано 1265 раз(а)
0 комментариев