北京
苏州大学袁建宇研究指出，有机非富勒烯太阳能电池已取得长足发展，光电转换效率成功突破 20%。为进一步突破器件性能上限，该研究开发了一种简易的钙钛矿量子点掺杂策略，有效解决了有机体系激子结合能高、电荷传输能力不足等关键瓶颈问题。
该研究采用分步沉积工艺构筑平面异质结有机太阳能电池，将 FAPbI₃量子点分别掺杂至给体聚合物 D18 与受体 L8BO 功能层中，实现纵向掺杂位置的精准调控，精准区分了量子点对给体、受体体系的差异化作用。多项系统表征结果证实，FAPbI₃量子点掺杂可有效降低体系能级无序度、提升薄膜结晶质量、构筑梯级能级结构，显著促进激子解离与电荷传输。
与此同时，FAPbI₃量子点可作为能量传输媒介，有效延长载流子寿命、抑制非辐射电荷复合。经给体、受体双层同步掺杂优化的 D18/L8BO 器件实现了 20.55% 的优异光电转换效率，填充因子可达 82% 以上。此外，该量子点改性策略具备良好的普适性，可适配多种经典给受体体系，为降低有机太阳能电池能量损耗、持续提升器件光电性能提供了全新的设计思路与技术路径。
文献信息
Doping Manipulation of Donor/Acceptor by Perovskite Quantum Dots Enables >20.5% Organic Nonfullerene Solar Cells
Bin Li, Du Li, Xinyu Zhao, Xiaoyang Shen, Hengzhe Ma, Dongren Zheng, Yiyun Li, Jiangkai Sun, Fan Liao, Hang Yin, Jianyu Yuan
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.73530
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