Hydrogen Bond-Enabled Carbon Dot-Based Network for Efficient Inverted Organic Solar Cells with Prolonged Photoelectrical-Mechanical-Moist Stability

有机太阳能电池 材料科学 电子传输链 活动层 化学工程 氢 纳米技术 能量转换效率 碳纤维 工作(物理) 太阳能 图层(电子) 光电子学 电子 电导率 聚合物 电子迁移率 载流子 化学稳定性 相对湿度 光伏系统 制氢 弯曲
作者
Mengqi Cui,Yi Yang,Huanhuan Gao,Ruijia Zhang,Xinjun He,Hao Wang,Haibin Su,Alex K.‐Y. Jen,Wallace C. H. Choy
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
标识
DOI:10.1038/s41467-026-76944-z
摘要

Achieving long operational stability is critical for advancing high-performance organic solar cells (OSCs) towards commercialization. Designing a charge transport layer with optimal electrical-physical-chemical compatibility is a pivotal strategy. Herein, we demonstrate an electron transport layer (ETL) by incorporating in-situ fluorinated carbon dots (FCDs) in a coherent polymer to construct the crystallinity-enhanced FCD network (netFCD) via strong hydrogen bonding. Uniquely, netFCD-based ETLs offer very strong electrical and mechanical contact with their all-sided (cathode and active layer) interfaces. The reduced basicity feature of netFCD prevents unexpected interfacial reactions with non-fullerene acceptors. Meanwhile, netFCD-based ETLs enable barrier-free devices with high electron mobility and hole blocking. Using the strategically designed netFCD with the interesting features as “all-in-one” ETL, the inverted OSCs (i-OSCs) achieve 20.01% PCE (Certified PCE: 19.78%). The OSCs maintained 85% of their initial PCE after 1800 hours of operation under 80 ± 5% humidity while the flexible i-OSCs realized 95% of the initial PCEs after 10,000 bending cycles, advancing the operational (i.e., photoelectrical), mechanical, and environmental stability in OSCs with different structures. This work contributes to developing not only feasible bulk-to-interface interlayer designs but also green and low-cost materials to promote OSCs as sustainable and green energy sources. Long-lasting organic solar cells require transport layers stable in electrical, mechanical and chemical aspects. Cui et al. fabricated a fluorinated carbon dot/polymer electron transport layer, which delivers high efficiency together with excellent humidity and bending stability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
千早爱音发布了新的文献求助10
刚刚
爱丽丝发布了新的文献求助50
1秒前
Xxxw发布了新的文献求助10
1秒前
鲤鱼翠梅的应助被深情不平采纳,获得10
2秒前
Auroral发布了新的文献求助10
3秒前
无名完成签到 ,获得积分10
3秒前
薛之谦发布了新的文献求助10
3秒前
科研王者发布了新的文献求助10
4秒前
打打的应助被ccc采纳,获得10
4秒前
文竹完成签到,获得积分10
4秒前
Flora完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
lalala完成签到 ,获得积分10
6秒前
星辰大海的应助被csr496采纳,获得10
6秒前
小二郎的应助被研友_Lpa2On采纳,获得10
6秒前
田园发布了新的文献求助10
6秒前
DW的应助被勤奋曼雁采纳,获得10
6秒前
搞怪的代珊关注了科研通微信公众号
6秒前
asd2221完成签到,获得积分10
6秒前
bdsb完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
朴素傲松发布了新的文献求助10
7秒前
aaa的应助被evens采纳,获得10
7秒前
Jasper的应助被大眼猫采纳,获得10
8秒前
斯文败类的应助被dmy采纳,获得10
8秒前
9秒前
陈晓钱发布了新的文献求助10
11秒前
SDDSD完成签到,获得积分10
11秒前
爆米花的应助被曾洪盛采纳,获得10
11秒前
881完成签到,获得积分20
11秒前
啊吧完成签到 ,获得积分10
11秒前
Eos完成签到,获得积分10
11秒前
甜甜的飞槐完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
少川发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
尉迟希望的应助被超级的丸子采纳,获得10
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7965802
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9434263
关于积分的说明 21028556
捐赠科研通 7542849
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3371853
关于科研通互助平台的介绍 2507284
邀请新用户注册赠送积分活动 2404497