Highly efficient organic solar cells enabled by suppressing triplet exciton formation and non-radiative recombination

重组 激子 辐射传输 有机太阳能电池 自发辐射 光电子学 物理 化学物理 材料科学 化学 光学 凝聚态物理 激光器 生物化学 核磁共振 聚合物 基因
作者
Congqi Li,Yao Guo,Xiaobin Gu,Jikai Lv,Yuqi Hou,Qijie Lin,Na Yu,Misbah Sehar Abbasi,Xin Zhang,Jianqi Zhang,Zheng Tang,Qian Peng,Chunfeng Zhang,Yunhao Cai,Hui Huang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:12
标识
DOI:10.1038/s41467-024-53286-2
摘要

The high non-radiative energy loss is a bottleneck issue that impedes the improvement of organic solar cells. The formation of triplet exciton is thought to be the main source of the large non-radiative energy loss. Decreasing the rate of back charge transfer is considered as an effective approach to alleviate the relaxation of the charge-transfer state and the triplet exciton generation. Herein, we develops an efficient ternary system based on D18:N3-BO:F-BTA3 by regulating the charge-transfer state disorder and the rate of back charge transfer of the blend. With the addition of F-BTA3, a well-defined morphology with a more condensed molecular packing is obtained. Moreover, a reduced charge-transfer state disorder is demonstrated in the ternary blend, which decreases the rate of back charge transfer as well as the triplet exciton formation, and therefore hinders the non-radiative recombination pathways. Consequently, D18:N3-BO:F-BTA3-based device produces a low non-radiative energy loss of 0.183 eV and a record-high efficiency of 20.25%. This work not only points towards the significant role of the charge-transfer state disorder on the suppression of triplet exciton formation and the non-radiative energy loss, but also provides a valuable insight for enhancing the performance of OSCs. The high non-radiative energy loss is a bottleneck issue for efficient organic solar cells. Here, the authors regulate the charge transfer state disorder and rate of back charge transfer through a ternary system, achieving low non-radiative energy loss of 0.183 eV and device efficiency of 20.25%.
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
刚刚
热心香露完成签到,获得积分10
3秒前
一个舒发布了新的文献求助10
5秒前
Jasper应助echo采纳,获得10
6秒前
huff完成签到,获得积分10
8秒前
iNk发布了新的文献求助50
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
研友_n2Q9KL完成签到,获得积分10
12秒前
一个舒完成签到,获得积分10
13秒前
17秒前
酷炫的蓝发布了新的文献求助20
17秒前
xx发布了新的文献求助10
17秒前
小二郎应助dandiaojun采纳,获得10
20秒前
Sean完成签到,获得积分20
20秒前
21秒前
ziwei发布了新的文献求助10
21秒前
zojoy完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
24秒前
Neko发布了新的文献求助30
25秒前
26秒前
27秒前
六个核桃完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
逗逗豆芽发布了新的文献求助10
29秒前
不是山谷发布了新的文献求助10
30秒前
zlw发布了新的文献求助10
30秒前
伊绵好完成签到,获得积分10
31秒前
ziwei完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
可爱的小桃完成签到,获得积分10
32秒前
但大图完成签到 ,获得积分10
32秒前
平常的毛豆应助敏感板栗采纳,获得30
33秒前
树123完成签到,获得积分10
33秒前
逗逗豆芽完成签到,获得积分10
34秒前
淡淡尔烟发布了新的文献求助10
34秒前
36秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Computational Atomic Physics for Kilonova Ejecta and Astrophysical Plasmas 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3782367
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3327852
关于积分的说明 10233399
捐赠科研通 3042794
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670183
邀请新用户注册赠送积分活动 799658
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758883