侧链的简单调制使近红外吸收的非富勒烯受体实现更高的短路电流密度

为了探究相同共轭骨架中不同位点引入不同侧链对相应小分子非富勒烯受体光电性能的影响,本文通过在中心核茚并二噻吩并[3,2-b]噻吩(IDT)单元和端基(1,1-二氰基亚甲基)绕丹宁单元上同时引入正辛基柔性侧链并以噻吩稠合苯并噻二唑(BTT)单元为“π-桥”而构建了一个新的A-π-D-π-A型非富勒烯受体(JC11).与以往研究得到的两个A-π-D-π-A型非富勒烯受体(A2和JC1)相比,在中心核和端基同时引入适宜长度的正辛基侧链不仅赋予JC11更有利的分子间堆叠,而且使JC11比在中心核引入刚性更强和空间位阻更大的己基取代苯基侧链的A1表现出了更大的吸收红移和更好的结晶度;同时也比在端基仅引入短链乙基侧链的JC1表现出了更好的溶解性能,避免了其与PTB7-Th给体共混时出现过度聚集而导致相分离尺度过大.此外, JC11在给体/受体共混膜中展现了比A2和JC1更高的摩尔消光系数(高达1.14×10~5 L·mol~(-1)·cm~(-1))和更高的电子迁移率(μe=1.01×10~(-3) cm·V~(-1)·s~(-1))以及更平衡的电子/空穴迁移率(μ_e/μ_h=2.72).因此,基于PTB7-Th∶JC11的太阳能电池器件经优化后实现了10.09%的光电转换效率(PCE)和高达24.20 mA/cm~2的短路电流密度(J_(SC)),超过PTB7-Th∶A2和PTB7-Th∶JC1优化器件8.20%和8.16%的PCE以及低于20 mA/cm~2的J_(SC)值.研究结果表明,调节共轭主链侧链是一种简单且有效的调控非富勒烯小分子受体材料的吸收性能和结晶性能的分子设计策略,可大幅提高异质结有机太阳能电池的J_(SC)和PCE.

钙钛矿铁电纳米片诱导的P(VDF-TrFE)取向生长（英文）

半结晶的铁电聚合物在柔性电子器件中极具应用前景,控制晶相生长对其性能优化至关重要。本文通过引入少量(0.2%)单晶单畴的PbTiO_3纳米片对P(VDF-TrFE)(简称PVTF)铁电薄膜的生长进行有效调节,获得了高度取向的铁电薄膜且铁电性能得到了大幅提高。PbTiO_3纳米片铁电极化对PVTF极性分子的诱导作用可能是薄膜取向生长与性能提高的原因。

轮烷结构优化聚合物太阳能电池光伏性能

聚合度高低会影响聚合物太阳能电池(PSC)活性层的共混微观结构,导致其器件性能存在较大差异,一般在聚合度较低时,PSC的能量转化效率(PCE)通常因电荷传输受到影响而明显降低.为解决这一问题,本工作将环状化合物冠醚与聚合物以非共价键的方式组成轮烷结构,合成了四种具有不同冠醚含量且聚合度较低的给体材料PM6-C1、PM6-C2、PM6-C3和PM6-C4.在保留聚合物本身优异光电性质的同时,适量轮烷结构带来的非共价相互作用使活性层形成合适的纤维状网络结构和良好的相分离尺度,增强了器件的电荷提取效率,减少了陷阱/双分子复合,从而导致高的电荷传输与收集效率.基于PM6-C2的器件最终实现了16.23%的PCE,高于基于PM6-L的器件(15.33%),表明轮烷结构有助于改善聚合物太阳能电池活性层形貌,在PSC材料研究中具有极大的潜力.

高效稳定钙钛矿太阳能电池中非晶和缺陷表面的重构

钙钛矿太阳能电池的表界面性质是影响器件效率和稳定性的关键性因素.本文中,我们首次发现空穴传输层中的添加剂4-叔丁基吡啶(tBP)可以将钙钛矿非晶态和缺陷表面层进行重结晶,并且钝化晶粒表面的缺陷位点.该重构可使钙钛矿的表面功函数增大,降低了钙钛矿与空穴传输层之间的界面能级失配,提高了器件的光电压.进一步地,我们通过化学键合强度设计,开发了更有效的空穴传输层添加剂4-叔丁基哌啶(tBPp),它比tBP具有与钙钛矿表面缺陷位点更强的相互作用.得益于吸附能的增强,经tBPp重构的钙钛矿表面缺陷态密度降低,且在热、光、湿度的作用下稳定性更好.基于tBPp作为添加剂的钙钛矿电池最高效率达到了24.2%.在氮气气氛中进行最大功率点跟踪测试,未封装的设备在连续光照超过1200小时后几乎可以保持其初始效率.本工作全面揭示了空穴传输层中添加剂对于钙钛矿电池的效率和稳定性的重要性,并提供了系统和基础性理解.

基于吡咯并吡咯二酮的二元和三元共轭聚合物的光电性能研究

设计合成了基于吡咯[3,4-c]并吡咯二酮(DPP)和烷氧基苯的二元共轭聚合物P1,并通过聚合中分别引入缺电子性第三单体二氟代苯并噻二唑(DFBT)和萘二酰亚胺(NDI),进一步得到三元聚合物P2和P3.结果显示,缺电子第三单体的设计引入能调节聚合物的吸光、能级并改变聚合物在薄膜状态下的聚集行为,从而影响材料的聚合物太阳能电池光电转换效率和有机场效应晶体管电荷迁移率,采取face-on聚集取向的P1在太阳电池中表现更好,而edge-on取向的P2则在晶体管中表现出更高的空穴迁移率.

液压支架正确操作方法和日常保养

本文详细介绍了液压支架的正确操作方法和日常保养,日常保养包括乳化液清洁、乳化液浓度配比、立柱和千斤顶三个方面的内容。

有机半导体增强介电屏蔽效应以制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池

在钙钛矿太阳能电池(pero-SCs)中,载流子扩散过程中带电缺陷的捕获是其非辐射复合损失的主要来源,而常见的缺陷态钝化策略具有较强的尺寸依赖性,使得大面积应用受限.因此,本文通过精准设计合成高介电常数的p-型有机半导体,构筑了具备高介电常数的钙钛矿薄膜,增强了介电屏蔽效应,降低了载流子捕获概率,减少了非辐射复合损失.该本征策略表现出较低的钙钛矿组分和尺寸依赖性,基于此策略制备了效率为23.35%的小面积(0.062 cm^(2))和21.93%的大面积(1 cm^(2))器件;同时,该策略提高了器件的工作稳定性和热稳定性,为制备高性能的大面积pero-SCs开辟了一条新途径.

电荷注入调控制备兼具高亮度和高效率的绿光钙钛矿发光二极管

近年来,由于具有发光波长可调、光色纯度高、材料制备成本低等优势,有机无机卤化物钙钛矿发光二极管的研究取得了长足的发展.通常来说,为了制备性能优异的钙钛矿发光二极管,需要同时兼顾发光层的高量子转化效率、平衡的载流子注入和良好的光提取效率这三个方面.目前,研究者已经发展出了多种化学钝化方法以提高钙钛矿发光层的量子转化效率.但是在载流子注入方面存在一对矛盾,即在较高的载流子注入密度下,由于俄歇效应,发光层的辐射发光效率不高.因此,高亮度和高量子转化效率很难共存.因此,本文尝试通过调节钙钛矿费米面去调控钙钛矿和电子注入层的异质结,降低电子注入的势垒高度;利用分子掺杂改善空穴注入层的空穴传输迁移率,最终实现器件的平衡且高效的电荷注入.通过一系列的电荷注入调控和优化,该工作实现了同时具有较高亮度和较高发光效率的绿光钙钛矿发光二极管.最优器件在2.65 V,115 mA cm^-2的工作状态下取得了55000 cd m^-2的发光亮度和8.0%的转化效率.同时在100 m A cm^-2的恒定注入电流下,器件转化效率降低到初始的50%时的寿命达到了160 min,显示了电荷注入调控对器件稳定性提升的重要影响.