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研究者首先利用PEDOT:PSS与5%的二甲亚砜和0.5%的表面活性剂(FS-30)混合,获得更高的电导率与更好的表面润湿性,在分别旋涂好二元聚合物/富勒烯或非富勒烯材料溶液成膜,聚合物F-1DPCs通过PMMA/PS堆叠共同挤出,在二元体系中再加入一定比例的1,8二碘辛烷与氯萘等添加剂,利用PET基板来制备倒置的STPSC,在旋涂PFN后蒸镀Ag,随后再旋涂氧化锌以及聚合物活性层,通过退火来去除多余的水分。
图1.两种不同体系的有机聚合物材料体系与半透明聚合物太阳能电池设备示意图
图2.F-1DPC引入与没有F-1DPC时富勒烯基于非富勒烯基的激子生成速率的模拟轮廓图
图3.CIE颜色坐标的分布图
总的来说,作者首次从实验和模拟结果中全面展示了具有富勒烯与非富勒烯、聚合物F-1DPCs与低成本透明电极的新型全柔性无ITO基底的微孔半透明聚合物太阳能电池,同时富勒烯/非富勒烯基与F-1DPCs结合均表现出出色的电流密度增强性。当两类电池横向比较时,发现以富勒烯基的半透明聚合物太阳能电池光电效率提升更为明显,原因是富勒烯系在较宽的波长范围内的低吸收系数有关,这意味着聚合物F-1DPCs可以进一步提高低吸收系数的活性系统中的光吸收。
当通过计算激子产生速率,光子吸收速率分布,器件吸收以及透射率的深入分析有助于详细了解聚合物F-1DPCs如何影响全柔性半透明器件的性能.此外,测得的CIE颜色坐标的变化也很好的与模拟结果相对应。CIE颜色坐标的广泛分布,表明以聚合物F-1DPCs与富勒烯体系的新型半透明电池能很好地使用于弧形设备与可穿戴器件之中。(文:kirin)
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