In organic bulk-heterojuncion solar cells, the morphology of the active layer is one of the most important issues for the device performance. The nanoscale morphology in such system is highly dependent on materials, processing conditions, and post-treatments to films. In this proposal,the high purity and definite molecular weight solution-processible two-dimension conjugated small molecules with wide absorption and high mobility are to be designed and synthesized. By optimizing nanoscale structure of active layer based on controling molecular conformation, the bulk-heterojunction solar cells will be fabricated, thus providing for highly efficient solar energy conversion. Incorporating material chemical structure and nanoscale phase separation, charge separation and charge transfer will be studied, which will help to optimized the conditions to improve organic solar cell efficiencies. The power conversion efficiency (PCE) of organic solar cell is to gain 8% by the optimal active layer nanomorphology.
有机太阳能电池活性层聚集态结构的优化是提高器件性能的关键因素,而活性层纳米结构的调控与材料本征特性、制备条件等因素密切相关。本项目以调控分子构象为切入点,拟设计合成溶液可加工的、宽吸收、高迁移率、能级匹配的二维共轭溶液可加工有机小分子光伏分子体系,通过调控器件活性层纳米结构,构筑溶液可加工本体异质结器件,系统研究有机分子结构、优势构象,纳米结构调控对载流子输运特性以及宏观光伏器件器件性能的影响,阐明分子结构、分子构象与材料的光伏性能之间规律。制备出能量转化效率超过8%的溶液可加工有机太阳能电池。
溶液可加工有机太阳电池具有重量轻、成本低、可通过印刷工艺制备大面积柔性器件等突出优点,已经成为一项具有重要应用前景的新型光伏技术,是目前倍受关注的前沿领域。有机太阳能电池活性层聚集态结构的优化是提高器件性能的关键因素,而活性层纳米结构的调控与材料本征特性、制备条件等因素密切相关。本项目设计合成溶液可加工的、宽吸收、高迁移率、能级匹配的二维共轭溶液可加工有机小分子光伏分子体系,通过调控器件活性层纳米结构,构筑溶液可加工本体异质结器件,系统研究有机分子结构、优势构象,纳米结构调控对载流子输运特性以及宏观光伏器件器件性能的影响,阐明分子结构、分子构象与材料的光伏性能之间规律。并最终使全小分子太阳能电池的能量转换效率突破10%。
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数据更新时间:2023-05-31
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