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351 效率进一步突破,13.52%!(求订阅)(1/4)

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( ) 几天后,许秋拿到了模拟实验室的测试结果,器件性能继续向上突破。

最佳的体系为bdb-tf:idic-4f,光电转换效率最高可达13.52%。

考虑到bdb-tf给体材料,在其他各个非富勒烯体系中的表现也较为良好,许秋决定将其认定为一个基准给体材料。

这就面临一个命名的问题。

一方面,bdb-tf这个名称稍微有些长;另一方面,原初的bdb-t材料是其他课题组开发的成果,许秋也存了一些私心,想把这个印记给褪去。

最终,许秋仿造学妹开发ftaz系列从h1x命名到h4x,把新的三种bdb-t衍生物,bdb-ts、bdb-tf、bdb-tsf,分别命名为j1、j2、j3。

韩嘉莹的话,现在h用了,j也用了,日后有新的体系还可以命名为y系列,不得不说,三个字的名字就是好。

这种用自己名字命名的方法,许秋倒不是很感兴趣,不然itic系列他可以索性直接叫x1,可以这样做,但是没必要。

话说回来,对于给体这一块,许秋现阶段并不打算投入太多的精力。

因为他现在手上的实验数据非常丰富,而这些实验结果表明,对于“宽带隙给体:窄带隙受体”的有机光伏体系来说,给体材料主要是锦上添花,器件性能主要还是看受体材料的表现。

就比如idic-4f体系,idic-4f和j2结合,效率有13.52%,但它和h43、j1、j3结合,效率同样不低,也分别有11.92%、12.27%和12.98%,哪怕是它和光吸收不互补的窄带隙给体材料ce10、ce11结合,器件效率都双双突破10%。

给许秋的感觉就是,受体材料如果非常好起来,对给体材料的要求就比较低,只要不是太托后腿就行,类似于有种优势叫做“栓条狗都能赢”,这边就是“随便什么给体材料都行”,毕竟,窄带隙的非富勒烯材料才是这个体系光电流的主要贡献者。

实际上,之前徐正宏他们报道的idtbr体系,采用多种标准给体材料都表现出不低的器件性能,在那时候许秋就已经有了这方面的猜测,现在大量的实验数据无疑证明了当时他的想法是正确的。

许秋总结他这个j2:idic-4f体系的工作,主要有几个亮点。

其一,自然就是高效率了,相较于之前卡了三年的世界记录12.21%,器件效率足足提升了1.31%,这个幅度可不算小了。

其二,类似于之前idic体系,idic-4f体系同样可以做厚膜,比如300纳米的有效层薄膜,器件效率能够大于10%。

其三,基于这个体系的大尺寸器件,比如1平方厘米的器件,效率同样能够达到10%以上。

第二和第三点,可以合并在一起,然后与之前idic体系的推论整合,即:

“侧链改变→分子间位阻减小→有效层中受体分子排布变得紧密→电子迁移率提高→可以制备厚膜、大尺寸器件,能量损失降低,开路电压提高”

“氟原子的引入→分子内的相互作用增强→受体材料的homo/lumo能级变深、光吸收红移→短路电流提高、开路电压提高”

如果是这样的话,不仅是提出了一些新的观点,更重要的是解决了困扰有机光伏领域多年的一个难题,因为之前虽然也有号称能够做大尺寸、厚膜的体系,但效率都比较低,没有超过10%的。

高效率的例子,总是比低效率的例子更有说服力。

而且,对于一个最高效率记录在12%左右,大多数体系都在10%以下的领域来说,效率破10%也有
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