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有机/无机杂化太阳电池研究取得新进展

编辑:admin 时间:2014年12月24日 访问次数:2785

  1.聚合物/量子点之间的界面修饰决定了杂化太阳电池器件的性能。在前期工作的基础上,为了进一步增加聚合物和量子点之间的电子耦合作用,我们调节了修饰剂在量子点表面的排列方式,发现不同取代位置的苯二硫醇作为界面修饰剂时,由于位阻效应,它们在量子点表面的排列会有所不同。经过DFT模拟,我们发现1,4-苯二硫醇会采取面对面的方式(face-on)排列在量子点表面,电子耦合最强,有利于电子的传输和激子的分离;而1,2-苯二硫醇则采取侧向排列方式(edge-on)。这种修饰剂在量子点表面即给受体界面的排列方式对器件性能有很大的影响。1,4-苯二硫醇处理的杂化薄膜具有最高的载流子迁移率以及最好的电荷分离,得到了最高的光电转化效率4.18%。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am505130a

Weifei Fu, Ling Wang, Yanfang Zhang, Ruisong Ma, Lijian Zuo, Jiangquan Mai, Tsz-Ki Lau, Shixuan Du, Xinhui Lu, Minmin Shi,Hanying Li*, and Hongzheng Chen*. Improving Polymer/Nanocrystal Hybrid Solar Cell Performance via Tuning Ligand Orientation at CdSe Quantum Dot Surface. ACS Appl. Mater. Interfaces,2014, 6 (21), 19154–19160.

2.另一方面,聚合物量子点表面配体偶极矩的不同会引起给受体界面能级的偏移,进而影响激子分离过程寄器件性能。为了系统地研究能级偏移对器件性能的影响,我们选取了一系列具有不同偶极矩大小的苯硫醇,对聚合物/量子点界面进行了修饰。经过调控给受体能级偏移,我们得到了光电转化效率为4.0%的杂化器件。

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2014/NR/C4NR02339K
Weifei Fu,Ling Wang,Jun Ling,Hanying Li,Minmin Shi,*Jiangeng Xue* and Hongzheng Chen*.Highly efficient hybrid solar cells with tunable dipole at the donor–acceptor interface. Nanoscale, 2014,6, 10545-10550.