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 基因 生物化学 核磁共振 激光器 聚合物
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): 8872-8872 被引量:104
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
菜鸡采集发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
hdh016完成签到,获得积分10
2秒前
irisjlj完成签到,获得积分20
2秒前
白子双完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
Huihui完成签到,获得积分20
3秒前
Guo完成签到,获得积分20
3秒前
谢谢你发布了新的文献求助10
4秒前
王英龙完成签到,获得积分10
4秒前
科目三应助贺一恒采纳,获得10
4秒前
4秒前
小太阳发布了新的文献求助10
4秒前
naomi发布了新的文献求助10
4秒前
田様应助涂涂采纳,获得10
5秒前
小杨完成签到,获得积分10
5秒前
Gandyiii发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Hello应助孤独的远锋采纳,获得10
6秒前
哈哈哈发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
不爱吃渔发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.3应助临兵者采纳,获得10
7秒前
rongyiming完成签到,获得积分10
7秒前
深情安青应助文献求助采纳,获得10
7秒前
开心着呢关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
Andy完成签到,获得积分10
8秒前
林一发布了新的文献求助10
8秒前
SciGPT应助愉快平安采纳,获得20
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
doby发布了新的文献求助10
9秒前
纸巾完成签到 ,获得积分10
9秒前
caijiatong发布了新的文献求助10
9秒前
LIU完成签到,获得积分20
9秒前
9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
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6114595
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7942941
关于积分的说明 16468999
捐赠科研通 5238998
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2799152
邀请新用户注册赠送积分活动 1780782
关于科研通互助平台的介绍 1653028