Highly Efficient and Air Stable Ternary Organic Solar Cell Enabled By Employing a Perylenediimide-Based Acceptor
Notice bibliographique
Résumé
Organic solar cells (OSCs) are regarded as one of the promising photovoltaic technologies to address the issues of energy crisis and environmental pollution all over the world, and are thus considered as the next generation of solar cells. 1 However, the devices power conversation efficiency and stability of the devices are still important factors to limit the commercial application of OSCs. 2 To this end, enhancement of photon absorption is an attractive strategy for the increase of PCE. Recently, developing the ternary OSCs with three materials of complementary absorption spectra is an efficient method to enhance the photon harvesting of single junction devices while having a fairly simple fabrication process. Meanwhile, the morphology of active layers can be finely optimized by selecting the third component and adjusting its contents to improve performance of ternary OSCs. 3 Herein, we synthesized highly air-stable perylenediimide (PDI)-based non-fullerene material and integrated it into common organic solar cells as the third component to form the ternary OSCs. This cascade band structure showed a better energy level alignment and the complimentary absorption, thus demonstrating a high ternary device efficiency of 8.71% that represented 14.6% enhancement with respect to the corresponding binary OSCs. Besides, morphology was characterized by two-dimensional grazing-incidence X-ray diffraction (2D-GIXRD) and photo-induced force microscopy (PiFM) and results suggest improved compatibility between organic materials in OSCs, which could reduce the electronic trap states to inhibit the charge recombination and increase the stability of devices. The ternary OSCs thus exhibited good air stability, photo-stability and humidity. Our work provides a very promising approach to enhance the photovoltaic performance while demonstrating highly stable devices, which could contribute to the future development of the large area manufacturing in an ambient condition and roll-to roll processing on flexible substrates. Reference 1. Yu T., Xu X. P., Zhang G. J., Wan J. H., Li Y., Peng Q., advanced functional materials, 2017, 1701491. 2. Li P. D., Mainville M., Zhang Y. L., leclerc M., Sun B. Q., Izquierdo R., Ma D. L., small, 2019, 1804671. 3. An Q. S., Zhang F. J., Gao w., Sun Q. Q., Zhang M., Yang C. L., Zhang J., nano energy, 2018, 45, 177-183.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».