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國(guó)家納米科學(xué)中心:狹縫涂布在有機(jī)光伏中組裝控制成膜動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)演化

 更新時(shí)間:2023-10-19 點(diǎn)擊量:794

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主要內(nèi)容

體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)小面積有機(jī)太陽(yáng)能電池的功率轉(zhuǎn)換效率接近20%,但在制造大面積器件時(shí),模糊的成膜動(dòng)力學(xué)導(dǎo)致了顯著的PCE損失,并限制其商業(yè)化潛力。這種模糊是由于在成膜過程中對(duì)結(jié)構(gòu)演變的了解不足。


在這篇文章中,國(guó)家納米科學(xué)中心魏志祥、張建齊等人通過原位紫外可見光譜、原子力顯微鏡、掠入射廣角X射線散射和分子動(dòng)力學(xué)模擬的綜合研究,將進(jìn)化過程與亞分子水平的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)相結(jié)合。利用這種層次結(jié)構(gòu)知識(shí),提出組裝控制的成膜動(dòng)力學(xué)來(lái)解釋整個(gè)過程。這種組裝是由分子構(gòu)型決定的,并且可以通過外部條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。

了解這種動(dòng)力學(xué)將有助于篩選大面積器件的制造條件,詳細(xì)的結(jié)構(gòu)知識(shí)可以啟發(fā)未來(lái)設(shè)計(jì)在大面積器件制造中本質(zhì)上優(yōu)異的新型光伏材料。

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其中使用巨力光電代理的SAN-EI ELECTRIC XES-1004SE-200S太陽(yáng)能模擬器在AM1.5 G(100 mW/cm)下評(píng)估設(shè)備的J-V特性。

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圖1:狹縫一體化原位紫外可見光裝置及材料結(jié)構(gòu)示意圖

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圖2:基于PM6:Y6、PM6:N3和PM6:L8-BO的狹縫涂層共混物的原位紫外可見光譜分析


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圖3:原始PM6薄膜和共混薄膜的AFM圖像及GIWAXS圖


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圖4:Y6類似物分子動(dòng)力學(xué)模擬的萃取填充二聚體、三聚體和填充統(tǒng)計(jì)


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圖5:Y6類似物的組裝控制成膜動(dòng)力學(xué)示意圖
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文獻(xiàn)信息

Concretized structural evolution supported assembly-controlled film-forming kinetics in slot-die coated organic photovoltaics

Hao Zhang, Chenyang Tian, Ziqi Zhang, Meiling Xie, Jianqi Zhang, Lingyun Zhu & Zhixiang Wei

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