深圳技術大學逐層制備高效全聚合物太陽能電池
近日，深圳技術大學助理教授張光燁團隊采用固體添加劑策略和碳氫綠色溶劑逐層制備方法，成功將全聚合物太陽能電池的光電轉化效率提升至18%。相關研究成果近日發表于《能源環境材料》。
全聚合物太陽能電池具有輕薄、可大規模印刷制備、力學性質優秀、室內光電轉化效率高、能源回報周期短等優勢。然而，傳統高效全聚合物太陽能電池依賴氯仿作為加工溶劑，該溶劑不僅環境不友好，還有高毒性和低沸點的缺點。
針對這一問題，研究團隊采用無鹵素碳氫溶劑（甲苯）代替氯仿，提高了加工溶劑的沸點，使其更適合大規模生產。此外，研究人員利用固體添加劑策略有效調控了活性層形貌，改善了器件的電學性能。
實驗結果顯示，相比對照組，固體添加劑的加入能夠有效調控給/受體在垂直方向上的相分離尺度，使得活性層底部（靠近空穴傳輸層處）電子給體濃度高、電子受體濃度低。這有助于提高界面選擇性，延長載流子壽命，減少表面復合和載流子被提取的時間，并提高電子遷移率，從而使電子/空穴傳輸更加平衡高效。
該研究為未來有效調控全聚合物太陽能電池活性層形貌提供了新思路。此外，該方法更有利于大規模溶液加工全聚合物有機太陽能電池的生產。
相關論文信息：
https://doi.org/10.1002/eem2.12683
（記者刁雯蕙）
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