包含两种以上供体和受体材料的多组分有机太阳能电池(OSC)引起了广泛的研究关注,因为它们可以提供更广泛和更好的吸收,从而提高太阳能电池的性能。但是,多组分OSC的形态异常复杂且难以控制,而四元OSC甚至在实践中都不可行。香港科技大学He Yan,Philip C.Y. Chow,北卡罗莱纳州立大学Harald Ade和深圳易柔光伏科技有限公司Guangye Zhang等人使用两个聚合物供体(即PM6和PTQ10)以及富勒烯(PC71BM)和非富勒烯受体(N3)开发了一种高效四元q-OSC。
本文要点:
1)该四元体系展示了一种新型的“河流和流淌”(rivers and streams)功能分层形态,其中小区域内,PTQ10和PC71BM的充当了空间分隔PM6和N3的分隔物,从而有效地抑制了电荷复合,增强了空穴传输,和均衡的电荷运输。
2) 四元体系的这些改进有助于提高内部量子效率(IQE),并因此获得出色的JSC和器件性能,超过了它们各自的二元和三元OSC,获得了17.73%的高效率。
Selective Hole and Electron Transport in Efficient Quaternary Blend Organic Solar Cells,Joule, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.06.014