Pressure‐Modulated Molecular Stacking Strategy Extends Exciton Diffusion Length for Thick‐Film (300 nm) Organic Photovoltaics Exceeding 19% Efficiency

材料科学 堆积 有机太阳能电池 激子 有机半导体 三元运算 光电子学 光伏系统 有机电子学 化学物理 纳米技术 能量转换效率 扩散 光伏 结晶 混合太阳能电池 半导体 光电流 聚合物太阳能电池 栅栏 开路电压 工作(物理) 电压 相(物质) 太阳能电池 微电子 工程物理 分子扩散
作者
Chengdu Cao,Houdong Mao,Lifu Zhang,Qin Zhao,B. P. Zhang,Liming Yang,Y. B. Zhao,Lin Wen,Yaxin Zhai,Licheng Tan,Yiwang Chen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (6): e14047-e14047 被引量:3
标识
DOI:10.1002/adma.202514047
摘要

Thick-film (>300 nm) organic solar cells (OSCs) have attracted increasing attention in recent years due to their compatibility with large-scale industrial production. However, the inherently short exciton diffusion length (LD) of organic semiconductors severely restricts exciton diffusion to the interface in the larger donor/acceptor (D/A) domains, thereby impeding the photovoltaic performance, especially open circuit voltage and fill factor for the commercialized thick-film OSCs. Herein, a pressure-modulated molecular stacking (PMMS) strategy is employed to enhance crystallization and regulate fluid confinement depth (the grating depth of imprinted PM6) by controlling the imprinting pressure, thereby optimizing D/A inter-penetration with favorable vertical phase separation morphology. This strategy can significantly extend LD (from ≈ 26.5 to ≈ 40.3 nm) to facilitate efficient exciton diffusion and carrier transport by enhancing ordered molecular stacking. Consequently, the best devices achieve one of the highest power conversion efficiencies (PCE)s of 20.20% (100 nm) and 19.27% (300 nm, certified as 18.88%), respectively, while the large-area module (16.94 cm2) exhibits an impressive PCE of 17.01% for D18/BTP-eC9:L8-BO ternary system via blade-coating technology. This work provides a valuable approach to extending LD by constructing favorable vertical phase separation morphology for achieving large-scale high-efficiency thick-film OSCs.
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
1秒前
hiraeth发布了新的文献求助10
1秒前
doki发布了新的文献求助10
1秒前
junge应助苗条的西装采纳,获得10
2秒前
zyx发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Master发布了新的文献求助30
2秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
2秒前
维锤子发布了新的文献求助10
3秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
伶俐妙海应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
温柔曼安完成签到 ,获得积分10
4秒前
小花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
liuzhuohao应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
繁笙发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
桑桑发布了新的文献求助10
7秒前
顾矜应助贪玩的可乐采纳,获得10
7秒前
Bubby完成签到,获得积分10
8秒前
赘婿应助浏阳河采纳,获得10
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7259569
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8881545
关于积分的说明 18766422
捐赠科研通 6939683
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201633
关于科研通互助平台的介绍 2375437
邀请新用户注册赠送积分活动 2177387