减少全聚合物太阳能电池(all-PSCs)中的非辐射能量损失(ΔEnr)对于实现高功率转换效率(PCEs)至关重要。本文报告了一种通过在聚合物受体骨架中引入发光单元来降低ΔEnr的有效策略。与基于PM6:PYDT的器件相比,基于PM6:PYDT-CzP-9的all-PSCs器件的ΔEnr从0.188 eV降至0.183 eV。这一下降归因于电致发光外部量子效率(EQEEL,)的提高。与基于PM6:PYDT的器件相比,PM6:PYDT-CzP-9器件的EQEEL提高了 18% (8.4 ×10-4vs 7.1 ×10-4),这表明在聚合物受体中加入发光单元能非常有效地提高all-PSCs的电致发光性能。因此,在不牺牲短路电流密度(23.42 mA cm-2)和填充因子(77.5%)的情况下,PM6:PYDT-CzP-9器件的VOC值高达0.967 V,从而实现了17.55%的高PCE值。
图文简介
与发光单元共聚的聚合物受体的设计策略
a ) PYDT-CzP-x的合成路线。b ) 2Br-CzP的荧光发射行为照片。c ) PYDT和PYDT-CzP-x的FT-IR光谱。d ) PYDT和PYDT-CzP-x在溶液中的UV-vis吸收光谱。e ) PM6,PYDT和PYDT-CzP-x在薄膜中的UV-vis吸收光谱。f )共混薄膜的UV- vis吸收光谱。g ) PM6和三种聚合物受体的能级。
a )三种基于PSMAs的全PSCs的EQEEL曲线。基于b ) PM6:PYDT,c ) PM6:PYDT - CzP - 9和d ) PM6:PYDT - CzP - 15的所有PSCs的归一化EL和归一化sEQE的倒数计算的EL和EQE作为能量的函数。
a )基于PM6:PYDT,PM6:PYDT-CzP-9和PM6:PYDT-CzP-15的全PSCs的J-V曲线。b )基于PM6:PYDT,PM6:PYDT-CzP-9和PM6:PYDT-CzP-15的最优器件的EQE光谱。c )全PSCs的PCE。d )基于PM6:PYDT,PM6:PYDT-CzP-9和PM6:PYDT-CzP-15的纯电子器件。
a ) PM6:PYDT、PM6:PYDT-CzP-9和PM6:PYDT-CzP-15共混膜的2D GIWAXS图;b ) PM6:PYDT、PM6:PYDT-CzP-9和PM6:PYDT-CzP-15共混膜的AFM高度图。共混膜在c ) IP方向和d ) OOP方向上相应的GIWAXS曲线。
论文信息
通讯作者:Yanming Sun
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