有機太陽電池（OSCs）作為一種極具發(fā)展前景的新型薄膜替代光伏，引起了研究人員的廣泛關(guān)注。然而，目前常用的傳統(tǒng)本體異質(zhì)結(jié)（BHJ）活性層中均勻的給受體分布會導(dǎo)致薄膜形貌的復(fù)雜性，所以要想實現(xiàn)可控的梯度組組分分布比較困難。此外在空氣環(huán)境中加工制備的薄膜OSCs，其較差的均質(zhì)性與穩(wěn)定性會嚴(yán)重阻礙商業(yè)化進程。因此，如何設(shè)計出一種高效穩(wěn)定且具有理想垂直相分離的器件結(jié)構(gòu)并能適用于大規(guī)模印刷制備是當(dāng)前面臨的一個重大挑戰(zhàn)。順序刮涂工藝通過對結(jié)晶度和垂直相分布的協(xié)同優(yōu)化，能夠精準(zhǔn)調(diào)控活性層形貌，并構(gòu)筑理想的梯度組分分布，最終協(xié)同提升OSCs的能量轉(zhuǎn)化效率（PCE）和長期穩(wěn)定性。
近日，陳義旺教授團隊提出一種預(yù)沉積給體策略，在高效穩(wěn)定的有機太陽電池的大面積印刷制備方面取得了創(chuàng)新性成果。該工作以《A pseudo planar heterojunction structure for eco-friendly printable organic solar cells achieving 19.05% efficiency》為題在國際材料領(lǐng)域的頂級期刊《Advanced Functional Materials》上發(fā)表。江西師范大學(xué)為論文第一完成單位，化學(xué)化工學(xué)院碩士生王佩為本文第一作者，博士生張家友為本文共同第一作者，江西師范大學(xué)陳義旺教授和張立福博士為通訊作者。
圖1. 所用材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式、器件與能級圖與不同結(jié)構(gòu)活性層的刮涂示意圖
圖2. 不同薄膜的形貌和結(jié)晶性表征
圖3. 不同結(jié)構(gòu)薄膜的垂直組分分布的分析
圖4. 刮涂成膜動力學(xué)與薄膜電荷動力學(xué)的探究
圖5. 薄膜器件的性能測試表征
圖6. 厚膜和大面積器件性能測試與穩(wěn)定性研究
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202402680
- 華南理工王志明、港科大林榮業(yè)/唐本忠 AM：涉及熱激子的雙通道階梯能量轉(zhuǎn)移策略構(gòu)建具有窄發(fā)射和高亮度特性的高效穩(wěn)定藍(lán)色OLED 2025-03-29
- 東華大學(xué)覃小紅教授、張雪萍研究員 Adv. Mater.：高效穩(wěn)定超吸濕海綿用于可持續(xù)的大氣水收集與發(fā)電 2024-11-12
- 江蘇科技大學(xué)郭峰/施偉龍 CEJ：g-C3N4框架中引入羥基和富含π電子域以增強無犧牲劑光催化H2O2生成的性能 2024-09-23
- 南京林業(yè)大學(xué)鄧超等 AFM：全值化利用MXene前體的多功能智能可穿戴紡織品器件 2024-04-16
- 江西師大陳義旺教授、南昌大學(xué)孟祥川副研究員 AM：原位聚合物框架策略通過緩解“咖啡環(huán)”效應(yīng)實現(xiàn)可印刷和高效的鈣鈦礦太陽電池 2024-01-10
- 南開大學(xué)梁嘉杰團隊《Nano Letter》：可印刷及可拉伸的“溫度-應(yīng)變”雙參數(shù)傳感器 2020-07-20
- 西工大劉劍剛教授團隊 AFM：揭示準(zhǔn)平面異質(zhì)結(jié)全聚合物光伏電池形貌演變機制 2025-03-20
