找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 703|回复: 0

[材料资讯] 安桥石、王金亮等在有机太阳能电池构筑及性能优化方面取得进展

[复制链接]

160

主题

194

帖子

307

积分

中级会员

Rank: 3Rank: 3

积分
307
发表于 2021-7-23 15:25:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
近日,北京理工大学化学与化工学院硕士研究生蒋梦云以第一作者身份在国际顶级期刊Energy Environmental & Science (IF: 38.5)发表题目为“Rational compatibility in a ternary matrix enables all-small-molecule organic solar cells with over 16% efficiency”的研究论文,此论文被选为该杂志2021年第7期的Front Cover。北京理工大学为第一通讯单位,北京理工大学安桥石特别研究员、王金亮教授和北京交通大学张福俊教授为共同通讯作者,本研究得到了国家自然科学基金,北京市自然科学基金和北京理工大学青年教师学术启动计划等项目的资助及北京理工大学分析测试中心的支持。

有机太阳能电池

有机太阳能电池
《Energy Environmental & Science》2021年第7期杂志封面及器件优化原理
        环境污染和能源危机是当今世界面临的两大难题,开发和利用高效率清洁能源是国家能源战略中亟需解决的重大科学问题,也是我国实现可持续发展的重要举措。有机太阳能电池(organic solar cells,OSCs)是一种有潜力的绿色光电转换技术,其具有原材料丰富、质量轻、柔性、半透明、多彩、可大面积制备等优点,已成为当今新能源领域最富活力和生机的研究前沿之一。OSCs的独特优势为其商业化应用提供了广阔的空间,有助于实现与其它类型太阳能电池形成互补,以及填补光伏市场在柔性和半透明器件方面的缺位。由于小分子材料具有结构简单、明确,易合成,易提纯,批次稳定性好等优势,全小分子OSCs有潜力成为最适合产业化的光伏器件。为制备出高效率的全小分子器件,研究者选择了具有合理兼容性的三种小分子材料B1,BO-4Cl和Y7作为器件的有源层。受体分子Y7与BO-4Cl兼容性最好,而给体B1与受体Y7的兼容性最差。在混合薄膜中两种受体分子倾向于形成类合金态,通过调控两种受体材料的比例,能够有效改善有源层的分子排布,结晶程度及大小,从而促进电荷的传输与收集。而B1与 Y7分子间较大的相互作用力可以优化给受体相分离,提升激子的解离效率。当Y7在受体中的含量为10%时,器件的最优效率达到16.28%,为当前全小分子OSCs的最高值。

有机太阳能电池

有机太阳能电池
双给体协同作用助力高效率三元有机太阳能电池
        基于聚合物双给体S3和PM6,研究者设计并制备出效率超过17.5%的三元OSCs,器件效率的提升主要归因于其短路电流,开路电压和填充因子的同时提高。双给体材料具有互补的吸收光谱和较好的兼容性,这有利于改善有源层的光子俘获和形貌,进而提升器件的短路电流和填充因子。此外,相较于PM6, S3具有较高的HOMO能级,有助于降低三元器件的非辐射能量损失,进而提升器件的开路电压。该论文为利用双给体分子制备高效率三元OSCs提供了新的策略。
        该论文发表于Energy Environmental & Science 2020年第12期,论文的题目为“Two compatible polymer donors contribute synergistically for ternary organic solar cells with 17.53% efficiency”。北京理工大学为第一通讯单位,北京理工大学安桥石特别研究员为第一作者及通讯作者,南方科技大学孙会靓副研究员为共同通讯作者。该论文自发表以来共计被引34次,入选最新一期的ESI热点和高被引论文。本研究得到了国家自然科学基金,北京理工大学青年教师学术启动计划等项目的资助及北京理工大学分析测试中心的支持。


       文章链接:
       1.https://pubs.rsc.org/en/content/ ... 00496d#!divAbstract
        2.https://pubs.rsc.org/en/content/ ... 02516j#!divAbstract


       文章来源:北京理工大学
       王金亮,北京理工大学教授,2008年获得北京大学化学与分子工程学院博士学位(导师:裴坚教授)。之后进入美国Akron大学George R. Newkome 教授课题组和北卡罗来纳教堂山大学林文斌教授课题组进行博士后研究。王金亮教授主要从事有机光电功能分子的构筑与性质研究方面的研究,其在J. Am. Chem. Soc.等国际重要学术期刊上发表论文50余篇。其中J. Am. Chem. Soc. (2011)等6篇论文被选为封面文章或热点文章。论文累计被他人引用超过2000次,其中ESI Top 1%高被引用论文有7篇 ,发表在ACS Catal.上的第一作者论文被他引超300次。
       安桥石,北京理工大学预聘副教授/博士生导师。北京理工大学工学博士。研究方向为: 有机光伏材料设计与合成、光伏器件制备及机理分析。

  声明:本网部分文章和图片来源于网络,发布的文章仅用于材料专业知识和市场资讯的交流与分享,不用于任何商业目的。任何个人或组织若对文章版权或其内容的真实性、准确性存有疑义,请第一时间联系我们,我们将及时进行处理。

本帖被以下淘专辑推荐:

回复

使用道具 举报

小黑屋|手机版|Archiver|版权声明|一起进步网 ( 京ICP备14007691号-1

GMT+8, 2024-3-29 20:29 , Processed in 0.123887 second(s), 42 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表