Fine Tuning Miscibility of Donor/Acceptor through Solid Additives Enables All‐Polymer Solar Cells with 15.6% Efficiency

混溶性 材料科学 化学工程 光活性层 聚合物太阳能电池 聚合物混合物 聚合物 相(物质) 有机太阳能电池 电子供体 弗洛里-哈金斯解理论 能量转换效率 光伏系统 电子受体 接受者 化学物理 高分子化学 共聚物 有机化学 化学 光电子学 复合材料 催化作用 工程类 物理 生物 凝聚态物理 生态学
作者
Zhenye Li,Feng Peng,Lei Ying,Huilei Quan,Jingwen Li,Xingzhu Wang,Hongbin Wu,Fei Huang,Yong Cao
出处
期刊:Solar RRL [Wiley]
卷期号:5 (10) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/solr.202100549
摘要

Optimization of the photovoltaic performance of all‐polymer solar cells (all‐PSCs) includes delicate control of the film morphology of the light‐harvesting layer. Although miscibility of polymer donors and polymer acceptors plays a critical role in the description of film morphology of all‐PSCs, the mixing thermodynamics is unrevealed. Herein, we demonstrate that by incorporating 1% weight ratio of PC 71 BM as the solid additive into the blends of electron‐donating polymer PTzBI‐oF and electron‐accepting polymer PFA1, the miscibility of donor/acceptor can be improved by virtue of forming a favorable phase separation, which leads to an increased charge carrier transport and simultaneously enhanced fill factor. The maximum power conversion efficiency is thereby improved from 14.6% to 15.6%. The miscibility of two components in the photoactive layer can be quantitatively described using the Flory−Huggins interaction parameter ( χ ). In particular, a correlation between the Flory−Huggins parameters of the two components, in terms of phase separation morphology and device performance of all‐PSCs, is established and the mechanism by which PC 71 BM is added to this system is explored. This study establishes guidelines for the selection of solid additives when optimizing the efficiency of all‐PSCs and promotes the integration and development of polymer physics and organic photovoltaics.

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
老福贵儿发布了新的文献求助10
刚刚
Hayat应助爱撒娇的怜珊采纳,获得30
刚刚
刚刚
1秒前
共享精神应助skf采纳,获得10
2秒前
华青发布了新的文献求助10
3秒前
kefir发布了新的文献求助10
3秒前
caigou发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
所所应助高兴的无声采纳,获得10
5秒前
VDC发布了新的文献求助10
5秒前
空白格完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6.3应助Yxianzi采纳,获得10
6秒前
叶子发布了新的文献求助10
7秒前
刘明发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
核桃应助yuanyi_uni采纳,获得20
8秒前
fengqinshang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
9秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
可爱的函函应助depravity采纳,获得10
10秒前
鱼鱼鱼完成签到,获得积分10
11秒前
寒冷靖易发布了新的文献求助10
11秒前
希望天下0贩的0应助kefir采纳,获得10
12秒前
12秒前
江花朝完成签到,获得积分10
12秒前
打打应助叶子采纳,获得10
13秒前
13秒前
花无知发布了新的文献求助10
13秒前
和谐续发布了新的文献求助10
13秒前
小资发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
119911完成签到,获得积分10
15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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6356848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171489
关于积分的说明 17204834
捐赠科研通 5412652
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864711
邀请新用户注册赠送积分活动 1842216
关于科研通互助平台的介绍 1690446