目前,基于非富勒烯受体(NFA)的有机光伏(OPV)的效率(PCE)已超过14%(单结)和17%(双末端串联)。然而,增加PCE还需要更好地理解限制器件效率的因素。在此,借助于数值器件模拟器检查单结和双端串联NFA基OPV电池的效率极限,该模拟器考虑了活性材料的光学性质,电荷复合效应,以及器件有源层中的空穴和电子迁移率。模拟显示,单结NFA OPV的效率可能达到超过18%。此外,发现平衡的电子和空穴迁移率> 10-3 cm2 V-1 s-1和低的低复合速率(10-12 cm3 s-1),单结和双末端串联OPV电池的PCE值超过20%和25%。该分析首次明确描述了基于NFA材料的单结和串联OPV的实际性能指标和有用的设计规则,强调了开发这些新材料系统的必要性。
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Firdaus, Y., Le Corre, V. M., Khan, J. I., Kan, Z., Laquai, F., Beaujuge, P. M. & Anthopoulos, T. D. Key Parameters Requirements for Non-Fullerene-Based Organic Solar Cells with Power Conversion Efficiency >20%. Adv. Sci.
Doi:10.1002/advs.201802028.
https://doi.org/10.1002/advs.201802028