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化學(xué)所侯劍輝團(tuán)隊Joule：用于高效穩(wěn)定有機(jī)太陽能電池的強(qiáng)疏水界面層材料
主要內(nèi)容
界面層材料在制備高度穩(wěn)定的有機(jī)太陽能電池（OSCs）中起著關(guān)鍵作用。在這篇文章中，中科院化學(xué)所侯劍輝等人設(shè)計了一種可交聯(lián)的萘二亞胺（NDI）衍生物，為OSCs制備了一個較強(qiáng)的疏水電子傳輸層。
通過熱退火處理生成交聯(lián)c-NDI-A薄膜，交聯(lián)NDI-A (c-NDI-A)膜對常用極性和非極性溶劑具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，有利于制備OSCs時的逐層加工。此外，選擇疏水小分子二環(huán)己基(2′,6′-dimethoxy-[1,1′-biphenyl]-2-yl)-phosphine (PCy2)作為n型摻雜劑，以增強(qiáng)NDI-A薄膜的電導(dǎo)性能。通過優(yōu)化制備條件，成功制備了具有4.0 eV低功函數(shù)(WF)和6.51×10?3S m?1高電導(dǎo)率的交聯(lián)n摻雜界面層(c-NDI:PCy2)。
研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)在c-NDI:PCy2與光活性聚合物供體材料的界面上發(fā)生了光致電荷分離，這有助于OSCs產(chǎn)生更高的光電流密度。結(jié)果表明，基于c-NDI:PCy2的OSCs不僅具有較高的PCE，而且與其他的OSCs相比，其抗水性也有顯著提高。在最佳情況下，基于c-NDI:PCy2的電池PCE為17.7%，這是具有倒置器件架構(gòu)OSCs的最高值之一。通過將未封裝的電池浸入水中，在避光1,000小時或連續(xù)照明4小時后，其初始PCE仍可保持70%。
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文獻(xiàn)信息
Robust and hydrophobic interlayer material for efficient and highly stable organic solar cells
Yi Yang, Jingwen Wang, Yunfei Zu, Qing Liao, Shaoqing Zhang, Zhong Zheng, Bowei Xu, Jianhui Hou
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