《JEC》(一区Top, IF 14.9):铜离子修饰的氧基封端melem纳米盘,提高有机和钙钛矿太阳能电池性能

B站影视 内地电影 2025-06-21 17:32 1

摘要:这项工作合成了成本低、无毒的Cu(Ⅱ)@OMN,并首次将其用于增强PEDOT:PSS的性能。掺杂 Cu(Ⅱ)@OMN 改善了 PEDOT:PSS 薄膜的导电性和载流子传输特性,减少了其内在缺陷。Cu(Ⅱ)@OMN 中的铜离子与PSC和OSC中的活性层相互作用,

这项工作合成了成本低、无毒的Cu(Ⅱ)@OMN,并首次将其用于增强PEDOT:PSS的性能。掺杂 Cu(Ⅱ)@OMN 改善了 PEDOT:PSS 薄膜的导电性和载流子传输特性,减少了其内在缺陷。Cu(Ⅱ)@OMN 中的铜离子与PSC和OSC中的活性层相互作用,捕获电子并留下 p 型载流子。此外,掺杂后的 PEDOT:PSS 具有更深的功函数,可实现理想的能级排列并促进有效的载流子传输。掺杂PEDOT:PSS 的 OSC 和 PSC 的性能都得到了显著提高。Cu(Ⅱ)@OMN在PSC和OSC中的成功概念验证应用为有机纳米材料的生产提供了独特见解,证明了它们在增强光电器件方面的应用潜力。这一发现对于改进多功能纳米材料设计和开发以实现光电应用的卓越性能具有深刻意义。

该论文以“Copper ion-modified oxyl-terminated melem nanodisks for enhanced performance of organic and perovskite solar cells”为题发表在Journal of Energy Chemistry上。Sung Heum Park为通讯作者,刘凤梧为该论文第一作者。

创新点:

Cu(II)@OMN巧妙构建空穴传输层(HTL)优化结构:本文首次设计将Cu(II)离子引入氧基封端melem(OMN),实现对PEDOT:PSS层的功能化。通过与PEDOT及PSS的相互作用,促进载流子的分离与转移,改善空穴提取能力。

能级调控与抑制非辐射复合提升器件性能:Cu(II)@OMN‑PEDOT:PSS HTL展现出优化的能级匹配,为载流子传输提供更有利的平台,抑制非辐射复合损失,提升钙钛矿和有机太阳能器件的效率。

推动两类太阳能电池(钙钛矿&有机)的通用高效率应用,该策略展示出广泛适用性。

未来展望:

拓展至其他2D纳米材料与HTL的兼容研究:未来可探索Cu(II)@OMN与更多种类二维纳米材料及空穴传输材料的功能耦合,进一步提升器件性能和稳定性。

深入界面物理机制与界面工程优化:深入解析Cu(II)@OMN修饰机制,并针对不同比例或功能团设计进行界面工程精细优化。

推广到大面积器件与模块化制备:加快从实验室器件向大尺寸钙钛矿和有机太阳能模块转化,评估材料可工业化潜力,为商业化打下基础。

来源:体坛趣侃人生

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