Mitigating Exciton Recombination Losses in Organic Solar Cells by Engineering Nonfullerene Molecular Crystallization Behavior

材料科学 结晶 激子 有机太阳能电池 化学物理 重组 离解(化学) 堆积 光伏系统 有机半导体 光电子学 化学工程 聚合物 化学 凝聚态物理 物理化学 电气工程 有机化学 物理 生物化学 工程类 复合材料 基因
作者
Huarui Zhang,Guangliu Ran,Xinyue Cui,Yuqiang Liu,Zhe Yin,Dawei Li,Xueqing Ma,Wenlong Liu,Hao Lu,Rui Liu,Lei Cai,Wenkai Zhang,Siru Guo,Hongxiang Li,Jifa Yu,Yi Lin,Yahui Liu,Guanghao Lu,Zaifei Ma,Pei Cheng
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (38) 被引量:63
标识
DOI:10.1002/aenm.202302063
摘要

Abstract Although the advances in organic solar cells (OSCs) have been considerable, their efficiency is still limited by recombination losses. Photogenerated electrons and holes are generally bound as localized excitons in organic semiconductors. The transition from excitons into free charges requires diffusion and dissociation processes, in which parasitic recombination losses exist. Reducing these losses is necessary for highly efficient OSCs. The crystallization behavior of the active layers can influence the efficiency of exciton diffusion and dissociation. In this work, different additives are delicately designed to control the crystallization behavior. It is found that the crystallization quality of active layers can be improved by controlling the aggregation of nonfullerene acceptors. The π–π stacking of blend films becomes compact, meanwhile, the crystallization in the vertical direction is more uniform. These are beneficial to the diffusion and dissociation of excitons. As a consequence, recombination losses are reduced and power convention efficiencies (PCEs) are improved significantly. Meanwhile, the general applicability of the additive is demonstrated in various organic photovoltaic systems, in which a PCE of 19.3% is achieved in D18:BTP‐eC9‐4F OSCs. This work provides a facile strategy to reduce the recombination losses of excitons for efficient devices.
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
舒适的傲柔完成签到,获得积分10
刚刚
wlgxd完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
wali完成签到 ,获得积分0
3秒前
3秒前
Yan完成签到,获得积分10
4秒前
duwl3420发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
7秒前
Yan完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
金灿灿完成签到,获得积分10
11秒前
14秒前
核桃发布了新的文献求助10
14秒前
梵莫完成签到,获得积分10
14秒前
王娜完成签到,获得积分10
14秒前
灵巧琦完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
qp完成签到,获得积分10
16秒前
科研完成签到,获得积分10
18秒前
悦耳从波完成签到 ,获得积分10
18秒前
肉卷完成签到 ,获得积分10
18秒前
远方发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
哈基米发布了新的文献求助10
20秒前
柔弱的觅风完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
未知数完成签到,获得积分10
23秒前
核桃发布了新的文献求助10
24秒前
雷安完成签到,获得积分10
24秒前
虚心的乘云完成签到,获得积分10
24秒前
不能在吃了完成签到,获得积分10
24秒前
阿飞发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
包容明辉完成签到 ,获得积分10
26秒前
健壮尔丝完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
愤怒的鼠标完成签到,获得积分10
27秒前
cxy3311完成签到,获得积分10
27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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 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 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 7249019
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8871819
关于积分的说明 18720017
捐赠科研通 6928291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198578
关于科研通互助平台的介绍 2373977
邀请新用户注册赠送积分活动 2173264