为了利用CsPbI3钙钛矿量子点(PQD)的强吸收、荧光、高电荷迁移率和高介电常数的优势,北大Yifan Wang、Xiaowei Zhan等人制造了PQD混合非富勒烯有机太阳能电池(OSC)。
文章要点:
1)PQD的引入可同时提高开路电压(VOC),短路电流密度(J SC)和填充系数(FF); PTB7-Th:FOIC共混物的功率转换效率从11.6%提高到13.2%,而PM6:Y6共混物的功率转换效率从15.4%提高到16.6%。
2)PQD的引入会极大地增加电荷转移状态的能量,导致驱动力接近零,从而改善了VOC。在接近零的驱动力下,PQD混合OSC的电荷产生比没有PQD的对照组器件更有效,这是由于级联能带结构的形成和分子序的增加而导致J SC的提高。
3)PQD的强荧光增强了有源层电致发光的外部量子效率,从而可以减少非辐射复合电压损失。 PQD的高介电常数屏蔽了库仑相互作用,并减少了电荷复合,这对于增加FF很有好处。
Yifan Wang, et al. High‐Efficiency Perovskite Quantum Dot Hybrid Nonfullerene Organic Solar Cells with Near‐Zero Driving Force. AM 2020.
DOI:10.1002/adma.202002066
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202002066