有機(jī)光伏（OPV）已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超過19%的效率，并且正在朝著實(shí)際應(yīng)用的方向發(fā)展。然而，穩(wěn)定性問題仍然是OPV商業(yè)化的一個(gè)主要挑戰(zhàn)。近日，香港城市大學(xué)Alex K.-Y. Jen、Francis R. Lin報(bào)道了由形態(tài)穩(wěn)定孔選擇性自組裝單層實(shí)現(xiàn)的耐用有機(jī)光伏。
本文要點(diǎn)：
1) 當(dāng)用[2-（3,6-二氯-9H-咔唑-9-基）乙基]膦酸（3,6-Cl-2PACz）或[2-（4,5-二氯-9H-咔唑-9-基）乙基]膦酸（4,5-Cl-2PACz）的自組裝單層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的空穴傳輸層PEDOT:PSS時(shí)，作者發(fā)現(xiàn)PM6:BTP-eC9基器件的T80壽命可以分別從約100提高到約470和超過800小時(shí)。功率轉(zhuǎn)換效率也分別從17.29%提高到18.17%和18.67%。
2) 4，5-Cl-2PACz基器件性能和光穩(wěn)定性的提高源于供體和受體組分的穩(wěn)定垂直分布，減少了能量無序，從而減輕了非輻射復(fù)合損失。作者進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，4，5-Cl-2PACz改性的襯底表面能在長(zhǎng)時(shí)間的光照下保持穩(wěn)定，這是由于4，5-Cl-2PACz的光穩(wěn)定性得到了改善，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的活性層形態(tài)。在PM6:BTP-eC9:L8-BO-F三元器件中應(yīng)用4,5-Cl-2PACz可獲得19.05%的效率和1140h以上的T80壽命。
Yiwen Wang et.al Durable Organic Photovoltaics Enabled by a Morphology-Stabilizing Hole-Selective Self-Assembled Monolayer Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303354
https://doi.org/10.1002/aenm.202303354
