在中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員葛子義帶領(lǐng)下,該所有機光電材料與器件團隊實現(xiàn)了高延展性活性層薄膜的制備,固化的薄膜形態(tài)也提高了器件的熱儲存穩(wěn)定性。日前,相關(guān)成果發(fā)表于《物質(zhì)》。
有機太陽能電池(OSCs)因其成本低、質(zhì)量輕和可柔性化等諸多優(yōu)點,在柔性和便攜式設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用前景。OSCs近年來發(fā)展迅速,但柔性光伏器件的效率遠(yuǎn)低于剛性器件的效率水平,尤其是對可延展性柔性O(shè)SCs的研究滯后。
在此研究中,科研人員通過三元策略引入聚合物受體作為第三組分,通過優(yōu)化摻雜比例以及活性層厚度等,使得活性層形成了穩(wěn)定有序的互傳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有利于激子分離和電子傳輸?shù)姆€(wěn)定通道。三元策略協(xié)同發(fā)揮了聚合物長鏈優(yōu)勢和小分子強結(jié)晶特性,克服了小分子基活性層體系的脆性,使得三元活性層薄膜在機械外力下展現(xiàn)出更高的穩(wěn)定性。
固化的薄膜形態(tài)也有效抑制了小分子受體的擴散和結(jié)晶。基于銀網(wǎng)格/塑料襯底柔性電極,該研究獲得了效率突破16.5%的柔性電池,該電池具有較好的力學(xué)性能,在1000次連續(xù)循環(huán)彎曲后仍能保持初始效率的97.5%。
原標(biāo)題:柔性有機太陽能電池制備效率突破16.5%