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南大新聞

諶烈教授團(tuán)隊(duì)在綠色溶劑加工大面積柔性全聚合物太陽(yáng)能電池研究上取得新進(jìn)展

作者:化學(xué)化工學(xué)院 王琳時(shí)間:2022-11-08
攝影 單位 化學(xué)化工學(xué)院
  

本網(wǎng)訊(化學(xué)化工學(xué)院)近日,我校諶烈教授團(tuán)隊(duì)在聚合物太陽(yáng)能電池領(lǐng)域取得了重要研究進(jìn)展,團(tuán)隊(duì)利用綠色溶劑加工的大面積全聚合物太陽(yáng)能電池性能獲得巨大提升。其研究工作不僅為柔性可穿戴太陽(yáng)能電池提供了一類(lèi)具有突破性能的新型材料,而且還闡明了評(píng)估有機(jī)太陽(yáng)能電池綜合性能的概念。

作為有機(jī)太陽(yáng)能電池的重要分支,由聚合物給體和聚合物受體構(gòu)建的全聚合物太陽(yáng)能電池(all-PSCs)由于其優(yōu)異的靈活性和機(jī)械穩(wěn)定性,在便攜式和可穿戴電子器件中具有非常大的應(yīng)用潛力。盡管all-PSCs小面積旋涂器件性能取得了巨大的進(jìn)步,但由于印刷工藝的差異和材料的聚集形態(tài)限制,大面積印刷器件效率仍不盡人意。同時(shí),目前還欠缺有機(jī)聚合物電池機(jī)械拉伸性能和器件效率的綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。

近日,諶烈教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)簡(jiǎn)單的無(wú)規(guī)聚合策略合成了兩種不同構(gòu)型的新型三元共聚物受體PYTX-A和PYTX-B(X=Cl或H),從聚合物構(gòu)型的角度,系統(tǒng)地探究了非共軛單元的不同取代對(duì)兩種三元共聚物受體的分子空間幾何形狀、薄膜排列、光電性能、器件性能和機(jī)械性能的影響,制備了小面積旋涂器件、大面積刮涂器件、鹵素和非鹵素加工器件以及剛性和柔性器件。首次提出了一個(gè)新的效率拉伸系數(shù)(ESF)參數(shù),從而得以全面客觀(guān)地評(píng)估器件的綜合性能。利用綠色溶劑制備的all-PSCs大面積器件獲得了14.70%的效率,為目前報(bào)道的該類(lèi)器件的最高效率。器件最高ESF達(dá)到3.12%,為對(duì)比器件性能的兩倍以上,說(shuō)明新型all-PSCs電池具有優(yōu)異的綜合性能。

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相關(guān)研究工作發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊 Advanced Materials 上(IF= 32.086, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202208008)。 論文的第一作者為南昌大學(xué)博士研究生劉佳濱,南昌大學(xué)諶烈教授為唯一通訊作者,南昌大學(xué)為唯一通訊單位。

編    輯:李慕瑤

責(zé)任編輯:曾  慧