德國弗里德里希-亞歷山大大學的一個科研小組創(chuàng)造了一款基于空穴傳輸層(HTL)的有機光伏電池。該空穴傳輸層采用PEDOT:PSS材料七蜘,即一種以低成本、制備工藝簡單為特點的聚合物粥惧。
在一篇發(fā)表于國際期刊《焦耳》上的、題為《用于高效最盅、穩(wěn)定的有機太陽能電池的聚合物雙層空穴傳輸層結構》的研究論文中影晓,研究人員表示,盡管有機太陽能電池已在實驗室階段取得了重大進展檩禾,但仍然缺乏可以在活性層上進行溶液處理、與新型非富勒烯受體(NFA)兼容并充分確保長期穩(wěn)定性的界面材料旁班。
這些科研人員解釋說蔑誓,他們提議的HTL為基于NFA材料且具有倒置結構的電池提供了“卓越的穩(wěn)定性”。雙層HTL由摻雜型聚[雙(4-苯基)(2,5,6-三甲基苯基)胺(PTAA)納米粒子和聚合物PEDOT:PSS組成职菜。
研究人員表示誉梳,摻雜型PTAA納米粒子(簡稱D-PTAAnp)充當緩沖層,使得空穴傳輸層之間能夠正確對齊兰险,并實現(xiàn)有效的空穴提取;而PEDOT:PSS形成致密層骇俏,可以保護活性層,并“進一步實現(xiàn)與銀電極的歐姆接觸”脚培。
研究人員經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)北郁,該電池能夠達到17.1%的功率轉換效率。他們稱這創(chuàng)下了基于使用PEDOT:PSS材料的HTL纺围、具有倒置結構的有機光伏(OPV)電池的最高效率紀錄用劲。
在室溫下用金屬鹵化物燈照射1600小時后,該器件仍能保持初始性能的95%;在60℃的金屬鹵化物燈照射下工作1800小時后僧旬,它仍保持93%的初始性能炉奴。據(jù)此逼庞,研究團隊得出結論稱,該器件具有“卓越的運行穩(wěn)定性”瞻赶。
為了證明中間層的通用性赛糟,研究人員隨后選擇了四種有機半導體復合材料,即PM7:Y6砸逊、PTQ11:Y6璧南、PM6:DT-Y6和PM6:BTP-eC9:L8-BO”远担基于雙層HTL的PM6:BTP-PC9:L8-BO器件實現(xiàn)了17.1%的光熱轉換效率(PCE)穆咐。
科研人員表示:“據(jù)我們所知,這是迄今為止報道的字旭、采用可溶液處理的HTL对湃、具有倒置結構的OPV電池的最高效率∫糯荆總體而言拍柒,在采用可溶液處理的PEDOT:PSS頂層時所實現(xiàn)的性能和穩(wěn)定性數(shù)值為實現(xiàn)可擴展的工業(yè)級PM6:Y6組件提供了一項重要工具。
去年12月止既,另一支來自德國弗里德里希-亞歷山大大學的科研團隊為創(chuàng)造了14.46%的有機光伏組件效率紀錄柔朽。