Нефуллереновый акцептор F-M

Описание:

Нефуллереновые акцепторы (НФА) в настоящее время являются основным направлением исследований в разработке объёмно-гетеропереходных органических солнечных элементов (ОСЭ). В отличие от широко используемых фуллереновых акцепторов (ФА), оптические свойства и электронные энергетические уровни НФА можно проектировать и легко настраивать. ОСЭ на основе НФА также могут достигать большей термической и фотохимической стабильности, а также более длительного срока службы устройств по сравнению с аналогами на основе ФА. Последние разработки привели к быстрому росту коэффициента преобразования мощности для ОСЭ на НФА, при этом значения превышают 15% для однопереходных элементов и 17% для тандемных элементов, что демонстрирует жизнеспособность замены ФА на НФА в ОСЭ нового поколения с высокой производительностью. Применение НФА открывает новые возможности для создания гибких, лёгких и полупрозрачных фотоэлектрических устройств, которые могут интегрироваться в архитектуру зданий, носимую электронику и транспортные средства.

Применение:

F-M — нефуллереновый акцептор, поглощающий видимый свет. При использовании в передней ячейке в паре с задней ячейкой, поглощающей ближнее инфракрасное излучение, результирующий тандемный органический солнечный элемент показал рекордную эффективность преобразования энергии в 17,3%. Конфигурация тандемного устройства: ITO/ZnO/PFN-Br/PBDB-T:F-M/M-PEDOT/ZnO/PTB7-Th:O6T-4F:PC71BM/MoO3/Ag. Параметры устройства: Voc=1,642 В, Jsc=14,35 мА/см², FF=73,7%, PCE=17,3%. Данный акцептор демонстрирует высокую электронную подвижность и стабильность в рабочих условиях, что делает его перспективным для коммерциализации органической фотовольтаики. Оптимизация морфологии активного слоя на основе F-M позволяет достигать выдающихся показателей заполнения фактора.