近日,我院助理教授张光烨以深圳技术大学为第一通讯单位、第一通讯作者,深圳技术大学研究生赵超越为第一作者,深圳技术大学新能源与新材料学院仇明侠副教授、李顺朴教授为共同通讯作者,科研助理王丽红、黄慧为共同作者,在国际期刊《Nano Energy》(Q1, IF:19.069)上,以“An Improved Performance of All Polymer Solar Cells enabled by Sequential Processing via Non-halogenated Solvents”为题发表最新研究成果。该工作首次通过逐层制备(SqP)方法并使用甲苯作为溶剂制备全聚合物太阳能电池,这有效地提高了电子迁移率,解决了PSMA基全聚合物太阳能电池中电子迁移率普遍偏低的难题,并制备出了发表该论文时该方法的最高光电转化效率(15.8%)。
该项工作首次利用原位UV-Vis技术揭示了逐层制备方法制备全聚合物活性层的成膜过程,并且通过研究动态薄膜厚度的吸收光谱法研究整个器件的垂直相分离和激子生成率,这系统地解释了器件垂直形貌对器件参数的影响。
总的来说,本项工作不仅将逐层制备方法与甲苯结合起来,制备了效率高于传统方法的全聚合物太阳能电池器件,而且首次在All-PSCs体系中系统地揭示了逐层制备方法的成核和沉积过程,以及成膜后两种聚合物组分在垂直方向的分布,以及它们对载流子生成、载流子重组和器件光电性能的影响。
该成果依托李顺朴教授有机半导体小组,仇明侠副教授光电材料与器件制备实验室以及整个微纳加工课题组完成器件制备、优化、测试全过程。此外,感谢深圳技术大学分析测试中心以及深圳技术大学新能源与新材料学院分析测试中心在材料测试中的帮助。
原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522009491
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107872