A unified description of non-radiative voltage losses in organic solar cells

富勒烯 有机太阳能电池 电致发光 光致发光 材料科学 接受者 激子 人口 化学物理 光伏系统 辐射传输 光电子学 纳米技术 化学 物理 凝聚态物理 有机化学 聚合物 光学 生态学 人口学 图层(电子) 社会学 复合材料 生物
作者
Xiankai Chen,Deping Qian,Yuming Wang,Thomas Kirchartz,Wolfgang Tress,Huifeng Yao,Jun Yuan,Markus Hülsbeck,Maojie Zhang,Yingping Zou,Yanming Sun,Yongfang Li,Jianhui Hou,Olle Inganäs,Veaceslav Coropceanu,Jean‐Luc Brédas,Feng Gao
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:6 (8): 799-806 被引量:356
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00843-4
摘要

Recent advances in organic solar cells based on non-fullerene acceptors (NFAs) come with reduced non-radiative voltage losses (ΔVnr). Here we show that, in contrast to the energy-gap-law dependence observed in conventional donor:fullerene blends, the ΔVnr values in state-of-the-art donor:NFA organic solar cells show no correlation with the energies of charge-transfer electronic states at donor:acceptor interfaces. By combining temperature-dependent electroluminescence experiments and dynamic vibronic simulations, we provide a unified description of ΔVnr for both fullerene- and NFA-based devices. We highlight the critical role that the thermal population of local exciton states plays in low-ΔVnr systems. An important finding is that the photoluminescence yield of the pristine materials defines the lower limit of ΔVnr. We also demonstrate that the reduction in ΔVnr (for example, <0.2 V) can be obtained without sacrificing charge generation efficiency. Our work suggests designing donor and acceptor materials with high luminescence efficiency and complementary optical absorption bands extending into the near-infrared region.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
学习鱼完成签到,获得积分10
1秒前
蜗牛带我散步完成签到,获得积分10
2秒前
Eason Liu发布了新的文献求助10
5秒前
sea完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
怡然铃铛发布了新的文献求助20
7秒前
满当当发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Eason Liu完成签到,获得积分10
10秒前
Meyako应助伊伊采纳,获得10
12秒前
Meyako应助鱼丸采纳,获得10
13秒前
健壮问兰完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
脑洞疼应助春申君采纳,获得20
18秒前
20秒前
20秒前
小蘑菇应助Tsuki采纳,获得10
22秒前
储物间发布了新的文献求助10
24秒前
zz发布了新的文献求助10
26秒前
精明黄蜂完成签到 ,获得积分10
26秒前
英勇睫毛完成签到 ,获得积分10
26秒前
zhang完成签到,获得积分10
26秒前
大力的念文完成签到,获得积分10
27秒前
欢喜方盒完成签到,获得积分10
27秒前
郭guoguo完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
华仔应助东南采纳,获得10
29秒前
gabee完成签到 ,获得积分10
29秒前
万能图书馆应助Aquiver采纳,获得10
30秒前
yian完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
耳机单蹦应助羽落不尽冬采纳,获得10
33秒前
英勇睫毛发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
33秒前
玖玖完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
Meyako应助林木木采纳,获得10
37秒前
38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
求中国石油大学(北京)图书馆的硕士论文,作者董晨,十年前搞太赫兹的 500
Aircraft Engine Design, Third Edition 500
Neonatal and Pediatric ECMO Simulation Scenarios 500
Educational Research: Planning, Conducting, and Evaluating Quantitative and Qualitative Research 460
Ricci Solitons in Dimensions 4 and Higher 450
the WHO Classification of Head and Neck Tumors (5th Edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4776608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4108380
关于积分的说明 12708657
捐赠科研通 3829628
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2112677
邀请新用户注册赠送积分活动 1136495
关于科研通互助平台的介绍 1020225