三维表面活性剂-石墨烯复合阴极界面材料在有机太阳能电池中的应用学术资讯

来源：中国科学材料

低沸点绿色溶剂中分散石墨烯可广泛应用于涂料、导电油墨、电池、电子产品和太阳能电池等领域。近日，中科院化学所李永舫院士和贵州理工学院吕梦岚教授等人在Science China Materials发表研究论文，他们发现在乙醇溶液中，两种三维阴极界面材料POSSFN和ADMAFN分散石墨烯的浓度可达到0.97–1.18 mg mL−1，通过计算得知这两种材料在石墨烯表面具有较大的吸附能。通过ESR、Raman、SKPM和XPS等测试手段证实，POSSFN侧链上的氨基能够与石墨烯发生n-掺杂作用；而ADMAFN与石墨烯之间能够形成偶极相互作用。两种三维界面修饰-石墨烯复合材料（POSSFN-G和ADMAFN-G）均可作为阴极界面修饰材料应用于有机太阳能电池中，并使基于PM6:Y6光活性层的有机太阳能电池的能量转换效率（PCE）提高到了15.9%–16.1%，其中基于存在偶极相互作用的复合材料ADMAFN-G阴极修饰层的有机太阳能电池的PCE达到16.11%；使用存在n-掺杂作用的POSSFN-G阴极修饰层的器件，在厚膜状态下依然可获得较高的能量转换效率。

图1 本文中使用的材料的结构示意图和有机太阳能电池的构造。

图2 基于PM6:Y6光活性层的有机太阳能电池的性能。

来源：SciChinaMater 中国科学材料

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