Green-Solvent Processed Green-Light Wavelength-Selective Organic Solar Cells Towards Agrivoltaics

材料科学 绿灯 波长 溶剂 光电子学 光化学 化学工程 有机化学 化学 蓝光 工程类
作者
Shreyam Chatterjee,Yohei Iimuro,Yasuyuki Watanabe,Yutaka Ie
出处
期刊:Journal of Photopolymer Science and Technology [The Society of Photopolymer Science and Technology (SPST)]
卷期号:37 (2): 191-195
标识
DOI:10.2494/photopolymer.37.191
摘要

Green-light wavelength-selective organic solar cells (GLWS-OSCs) utilize green-light for energy conversion and transmitted red and blue light for crop growth, potentially addressing key challenges for the energy supply in the greenhouses. Towards scaling up GLWS-OSCs via environmentally friendly process, fabrication the active layer using non-halogenated solvent process is essential. Here, we investigated the combination of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) as a donor with nonfullerene acceptors (FBR and FBRCN) to fabricate o-xylene-processed GLWS-OSCs. Absorption measurements of FBR and FBRCN reveal the high molar extinction coefficient and strong absorption bands in the green-light wavelength region of 500-600 nm. Due to the appropriate matching of the frontier molecular orbital energy levels of FBR and FBRCN with P3HT, the P3HT:FBR and P3HT:FBRCN films showed high green-light wavelength-selective factors as well as reasonable power conversion efficiencies in the green-light region in OSCs. Photosynthetic rate measurements using strawberry leaves demonstrated that the photosynthetic rate through the transmitted light of the P3HT:FBRCN film is higher than that of the P3HT:FBR film. These results demonstrate that development of nonfullerene acceptors applicable to green-solvent process is important research direction for realizing GLWS-OSCs in new greenhouse agrivoltaics.

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