新型高效苝二酰亚胺四聚体类电子传输材料在反式平面钙钛矿太阳能电池中的应用
详细信息 查看官网全文
- 论文作者：程明 ; 陈承
- 年：2017
- 作者机构：江苏大学能源研究院;
- 论文关键词：钙钛矿太阳能电池 ; 电子传输材料
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：705k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
作为一种新兴的光伏技术,钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PVSCs)近年来得到了迅猛的发展,截止目前最高认证效率已超过22%。平面反式钙钛矿太阳能电池由于其器件结构简单,低温制作工艺可制作柔性器件及无明显磁滞效应等优势,成为钙钛矿太阳能电池领域的一大研究热点。~(1,2)在大量前期工作中,平面反式钙钛矿太阳能电池基本上都是以富勒烯衍生物为电子传输材料。尽管富勒烯材料具有良好的性能优势,但其价格昂贵,环境稳定性较差,以及前线轨道可调性较小。因此寻找开发一些与富勒烯类材料性能相当的廉价的非富勒烯有机电子传输材料对于PVSCs的应用十分必要。苝二酰亚胺(PDIs)衍生物由于其廉价、热,光和化学稳定性好及电子迁移率高等优势,是一类有潜力的电子传输材料。最近我们设计开发了一种新型的以螺芴杂氧蒽(SFX)为核心的苝二酰亚胺四聚体(SFX-PDI4,图一)类电子传输材料。研究发现SFX核心的引入使SFX-PDI4具有良好的3D构型,有效地抑制了PDI结构单元的堆积并提升了材料各向同性的电子传输能力。SFX-PDI4材料在钙钛矿表面具有良好的成膜性且具有较高的电子传输效率。应用于反式平面钙钛矿太阳能电池,获得了与PC61BM几乎相当的效率,且组装的电池器件几乎没有磁滞效应。
引文
[1]J.H.Heo,H.J.Han,D.Kim,T.K.Ahn,S.H.Im,Energy Environ.Sci.,2015,8,1602.
[2]H.Yoon,S.M.Kang,J.-K.Lee,M.Choi,Energy Environ.Sci.,2016,9,2262.
[3]J.Kettle,H.Waters,Z.Ding,M.Horie,G.C.Smith,Solar Energy Mater.and Solar Cells,2015,141,139.
[4]D.H.Wang,J.K.Kim,O.O.Park,J.H.Park,Energy Environ.Sci.,2011,4,1434.
[5]A Perylenediimide Tetramer-Based 3D Electron Transport Material for Efficient Planar Perovskite Solar Cell Solar RRL,2017,1,1700046
[2]H.Yoon,S.M.Kang,J.-K.Lee,M.Choi,Energy Environ.Sci.,2016,9,2262.
[3]J.Kettle,H.Waters,Z.Ding,M.Horie,G.C.Smith,Solar Energy Mater.and Solar Cells,2015,141,139.
[4]D.H.Wang,J.K.Kim,O.O.Park,J.H.Park,Energy Environ.Sci.,2011,4,1434.
[5]A Perylenediimide Tetramer-Based 3D Electron Transport Material for Efficient Planar Perovskite Solar Cell Solar RRL,2017,1,1700046