亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

The role of charge recombination to triplet excitons in organic solar cells

激子 有机太阳能电池 开路电压 能量转换效率 化学 辐射传输 混合太阳能电池 化学物理 物理 材料科学 光电子学 聚合物太阳能电池 电压 凝聚态物理 光学 有机化学 聚合物 量子力学
作者
Alexander J. Gillett,Alberto Privitera,Rishat Dilmurat,Akchheta Karki,Deping Qian,Anton Pershin,Giacomo Londi,William K. Myers,Jaewon Lee,Jun Yuan,Seo‐Jin Ko,Moritz Riede,Feng Gao,Guillermo C. Bazan,Akshay Rao,Thuc‐Quyen Nguyen,David Beljonne,Richard H. Friend
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:597 (7878): 666-671 被引量:419
标识
DOI:10.1038/s41586-021-03840-5
摘要

The use of non-fullerene acceptors (NFAs) in organic solar cells has led to power conversion efficiencies as high as 18%1. However, organic solar cells are still less efficient than inorganic solar cells, which typically have power conversion efficiencies of more than 20%2. A key reason for this difference is that organic solar cells have low open-circuit voltages relative to their optical bandgaps3, owing to non-radiative recombination4. For organic solar cells to compete with inorganic solar cells in terms of efficiency, non-radiative loss pathways must be identified and suppressed. Here we show that in most organic solar cells that use NFAs, the majority of charge recombination under open-circuit conditions proceeds via the formation of non-emissive NFA triplet excitons; in the benchmark PM6:Y6 blend5, this fraction reaches 90%, reducing the open-circuit voltage by 60 mV. We prevent recombination via this non-radiative channel by engineering substantial hybridization between the NFA triplet excitons and the spin-triplet charge-transfer excitons. Modelling suggests that the rate of back charge transfer from spin-triplet charge-transfer excitons to molecular triplet excitons may be reduced by an order of magnitude, enabling re-dissociation of the spin-triplet charge-transfer exciton. We demonstrate NFA systems in which the formation of triplet excitons is suppressed. This work thus provides a design pathway for organic solar cells with power conversion efficiencies of 20% or more.
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
靤君发布了新的文献求助10
17秒前
22秒前
靤君发布了新的文献求助10
51秒前
天马发布了新的文献求助10
51秒前
科研启动完成签到,获得积分10
55秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI6.4应助天马采纳,获得10
1分钟前
传奇3应助耳东陈采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
耳东陈发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
汉堡包应助qiuxuan100采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
qiuxuan100发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
天马发布了新的文献求助10
2分钟前
Esperanza完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI6.2应助天马采纳,获得10
2分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
思源应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
olekravchenko发布了新的文献求助10
3分钟前
深情安青应助隐形丹珍采纳,获得10
3分钟前
DR_MING完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
我是笨蛋完成签到 ,获得积分10
4分钟前
白白完成签到,获得积分10
4分钟前
爱听歌电灯胆完成签到 ,获得积分10
4分钟前
白白发布了新的文献求助10
4分钟前
su完成签到 ,获得积分10
4分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
852应助积极念波采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
牛牛发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
积极念波发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
积极念波完成签到,获得积分10
5分钟前
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
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444446
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258350
关于积分的说明 17591080
捐赠科研通 5503640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901372
邀请新用户注册赠送积分活动 1878421
关于科研通互助平台的介绍 1717736