독일 연구진이 이중층 용액 처리 정공 수송층을 특징으로 하는 비풀러렌 수용체 기반 유기 광전지를 제작했습니다. 17.1%의 전력변환효율을 기록했으며, 60C에서 태양전지 연속운전 1,800시간 후에도 초기 효율의 93%를 유지했다.

독일 프리드리히-알렉산더-대학 과학자 팀 PEDOT:PSS 기반의 정공수송층(HTL) 기반 유기태양전지를 선보였습니다., 저렴하고 쉬운 준비 특성으로 알려진 폴리머입니다.

연구 논문에서는 “고효율 및 안정성을 위한 고분자 이중층 정공 수송층 구조 유기 태양전지연구진은 실험실 규모의 유기 태양전지에 대한 상당한 진전에도 불구하고 활성층 위에서 용액 처리가 가능하고 새로운 비-태양전지와 호환되는 인터페이스 물질이 여전히 부족하다고 Joule 저널에 발표했습니다. 풀러렌 수용체(NFA)는 충분한 장기 안정성을 제공합니다.

과학자들은 제안된 HTL이 NFA 재료와 역구조를 기반으로 한 세포에 "뛰어난 안정성"을 제공한다고 설명했습니다. 이중층 HTL은 도핑된 폴리[비스(4-페닐)(2,5,6-트리메틸페닐)아민(PTAA) 나노입자와 폴리머 PEDOT:PSS로 구성됩니다.

연구원들은 도핑된 PTAA 나노입자(D-PTAAnp)가 버퍼층 역할을 하며 정공 수송 수준의 적절한 정렬을 제공하고 효율적인 정공 추출을 가능하게 하는 반면, PEDOT:PSS는 조밀한 층을 형성하여 활성층을 보호하고 "더 나아가 오믹 접촉을 가능하게 합니다"라고 말했습니다. Ag 전극에”.

연구진은 테스트를 통해 셀이 17.1%의 전력 변환 효율을 달성할 수 있다는 사실을 발견했는데, 이는 PEDOT:PSS를 HTL로 사용하는 역 OPV 셀에 대해 보고된 가장 높은 효율성 중 하나라고 말합니다.

실온에서 메탈할라이드 램프 조명 하에서 1,600시간 후에도 장치는 초기 성능의 95%를 유지했습니다. 60C에서 메탈할라이드 램프 조명 아래에서 1,800시간 동안 작동한 후에도 93%의 성능을 유지하여 팀은 장치의 "우수한 작동 안정성"이라는 결론을 내렸습니다.

중간층의 보편성을 입증하기 위해 연구원들은 PM7:Y6, PTQ11:Y6, PM6:DT-Y6 및 PM6:BTP-eC9:L8-BO를 포함한 4가지 유기 반도체 복합재를 선택했습니다. 이중층 HTL을 기반으로 하는 PM6:BTP-eC9:L8-BO 장치는 17.1%의 PCE를 달성했습니다.

“우리가 아는 한, 이는 용액 처리 HTL을 사용하는 역전 OPV 전지에 대해 지금까지 보고된 효율성 중 가장 높은 효율성 중 하나입니다.”라고 과학자들은 말했습니다. “전반적으로 솔루션 처리된 최상위 PEDOT:PSS 레이어를 포함하면서 달성된 성능 및 안정성 값은 산업적으로 확장 가능한 PM6:Y6 모듈을 위한 핵심 지원 도구를 제공합니다.

12월, 독일 프리드리히-알렉산더 대학(Friedrich-Alexander Universität)의 또 다른 과학자 팀은 14.46%의 효율성 기록을 세웠습니다. 유기 PV 모듈의 경우.