【48812】化学所等在有机光伏电池稳定性研讨方面获得开展

  研讨标明，空气中的水汽腐蚀会形成器材界面结构剥离，导致电池在长时间作业条件下产生光伏功率衰减，严峻下降电池的惯例运用的寿数。

  有机光伏电池具有重量轻、柔性、易于制备通明/半通明器材等长处，在可穿戴电子设备、光伏修建一体化等范畴体现出宽广的使用远景。虽然有机光伏电池的能量转化功率在近年来获得了日新月异的开展，关于电池稳定性的研讨开展却相对缓慢。

  研讨标明，空气中的水汽腐蚀会形成器材界面结构剥离，导致电池在长时间作业条件下产生光伏功率衰减，严峻下降电池的运用寿数。现有的封装技能不只本钱昂扬，并且反抗水分子扩散作用较差，阻止了有机光伏技能的使用。

  中国科学院化学研讨所侯剑辉团队经过交联和非极性掺杂剂掺杂相结合的战略，规划开发了一种兼具高电导率和较强疏水性的阴极界面层c-NDI:PCy2，以此完成有机光伏电池稳定性的打破。他们合成了一种可交联的萘二亚胺类有机小分子NDI-A，经过热退火处理生成交联c-NDI-A薄膜，该薄膜对常用的极性和非极性溶剂均体现出很强的耐腐蚀性，为有机光伏电池的逐层溶液加工供给可行性。此外，他们筛选出一种疏水性小分子二环己基(2，6-二甲氧基-[1,1-联苯]-2-基)-膦(PCy2)作为n型掺杂剂，用于进步交联薄膜的电导率，制备出兼具4.0 eV低功函数和6.5 × 10-3 S m-1高电导率的阴极界面层c-NDI:PCy2。根据c-NDI:PCy2的电池获得了17.7%的能量转化功率，一起体现出了极佳的抗水稳定性。将未封装的电池直接浸入水中，在避光存储1000小时后或在继续光照4小时后均可以坚持其初始光伏功率的70%；相比之下，根据传统氧化锌界面层的电池在相同条件下会产生能量转化功率的急剧衰减，乃至彻底失掉光伏功能。相关效果近期宣布在Joule上。