一种隔热半透明有机太阳能电池及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118401022A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410549750.8

    申请日:2024-05-06

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种隔热半透明有机太阳能电池及其制备方法和应用,该隔热半透明有机太阳能电池,包括:衬底,阳极,空穴传输层,三元活性层,其为由聚合物给体和两种非富勒烯小分子受体组成的共混膜,电子传输层,阴极,二氧化碲抗反射层,其厚度为30‑60nm,其中,阳极、空穴传输层、三元活性层、电子传输层和阴极依次重叠在衬底的一侧,并且阳极最靠近衬底。该有机太阳能电池具有合适的能量转换效率和近红外隔热率,较高的可见光透过率,且颜色美观、显色能力好。

    一种近红外有机电子受体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116063278B

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202310074136.6

    申请日:2023-02-07

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种近红外有机电子受体及其制备方法和在光电池、光探测器、生物活检领域中的应用。近红外有机电子受体具有如下的化学结构: 其中,R是具有1‑18个碳原子的直链型或支链型烷基,A是吸电子官能团。本发明通过在有机电子受体的四噻吩非稠环骨架中引入给电子性的烷氧基侧链(‑OR基团),使该受体薄膜的主要吸光范围处于780‑1000nm的近红外区。因此,基于该受体构筑(56)对比文件Lijiao Ma等.Completely non-fusedelectron acceptor with 3D-interpenetrated crystalline structure enablesefficient and stable organic solar cell.《Nat. Commun.》.2021,5093.

    固体添加剂辅助逐步沉积法制备的高效有机太阳电池

    公开(公告)号:CN116056470A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202310051536.5

    申请日:2023-02-02

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种固体添加剂辅助逐步沉积法制备的高效有机太阳电池,包括自下而上依次设置的衬底、阳极、阳极修饰层、活性层、阴极修饰层和阴极;活性层由在阳极修饰层上依次沉积的电子给体和固体添加剂复合物薄膜与电子受体薄膜组成;固体添加剂为如下式所示的固体脂肪酸FA‑Cn,其中n为9~17:本发明可采用简便的旋涂工艺逐步沉积活性层,以实现活性层中具有可控的垂直相分离结构以及高效率的有机太阳电池。

    一种低暗电流的有机近红外光探测二极管

    公开(公告)号:CN112993166A

    公开(公告)日:2021-06-18

    申请号:CN202110166645.2

    申请日:2021-02-04

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H01L51/42 H01L51/46 C08J3/24

    摘要: 本发明公开了一种低暗电流的有机近红外光探测二极管。这种具有低暗电流的有机近红外光探测二极管包括衬底、阳极、电子阻挡层、光吸收层、空穴阻挡层和阴极,其中电子阻挡层为交联的PolyTPD,空穴阻挡层为蒸镀的C60和氟化锂混合物。这种电子阻挡层和空穴阻挡层,可以在保持高的外量子效率的同时,显著地抑制反向偏压下的注入电流和产生电流。最终,本发明的有机近红外光探测二极管实现了低于1nA cm2的暗电流和65%的外量子效率,比探测率(D*)在850~940nm达到1013Jones以上。

    富勒烯电子传输层材料及其构成的钙钛矿太阳电池

    公开(公告)号:CN108440394B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN201810209693.3

    申请日:2018-03-14

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种新型富勒烯电子传输层材料及其构成的钙钛矿太阳电池。本发明通过分子设计上以富勒烯侧链末端基团的区别合成了上述两种化合物并制备出相应的钙钛矿太阳电池。所制备的钙钛矿电池均具有较高的开路电压VOC,较高的短路电流JSC,较高的填充因子,其中PCP所在钙钛矿电池能量转换效率最高为19.32%,MCM所在钙钛矿电池能量转换效率最高可达19.11%。不同于传统平面型器件,所述电子传输材料在钙钛矿制备过程中可溶解于溶剂中最终留在钙钛矿层中形成异质结结构,从而提高电子的抽取效率且降低空穴‑电子复合的几率,最终提高器件效率。

    一种基于逐步沉积法制备的高效三元有机太阳电池

    公开(公告)号:CN111883659A

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN202010785164.5

    申请日:2020-08-06

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H01L51/42 H01L51/44 H01L51/48

    摘要: 本发明公开了一种基于逐步沉积法制备的高效三元有机太阳电池,它自下而上包括衬底、阳极、阳极修饰层、活性层、阴极修饰层和阴极,其中活性层为采用旋涂工艺在阳极修饰层上依次沉积一层宽带隙聚合物给体(PM6)薄膜与一层非富勒烯受体复合物(BO-4Cl和BTP-S2的混合物)薄膜。利用BTP-S2与PM6之间较差的相容性,以及旋涂工艺成膜时大的剪切力,可使活性层具有理想的P-i-N形貌结构,即在阳极修饰层界面处形成给体富相,阴极修饰层界面处形成受体富相,而中间是给体与受体均匀混合的本体异质结厚膜。因此,本发明所得的三元有机太阳电池,同时实现了光电流的高效产生与高效收集,PCE不仅高于相应的本体异质结三元电池,更获得了迄今为止有机太阳电池的最高效率(18.50%)。

    一种基于不对称封端电子受体的高效有机太阳电池

    公开(公告)号:CN111261786A

    公开(公告)日:2020-06-09

    申请号:CN202010060677.X

    申请日:2020-01-19

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H01L51/46

    摘要: 本发明公开了一种基于不对称封端电子受体的有机太阳电池,它包括衬底、阳极、阳极修饰层、活性层、阴极修饰层和阴极,其中活性层为电子给体和电子受体的共混膜,电子给体是PM6,电子受体是一类以苯并噻二唑类梯形稠环结构为核,茚二酮和氰基茚酮分别为两端的吸电子端基的小分子非富勒烯受体。借助于不同的封端基团,该类电子受体更易实现吸收光谱、能级和堆积方式的调控和优化。因此,基于不对称封端电子受体制备的有机太阳电池同时具有高的开路电压和短路电流密度,同时抑制了能量损失,能量转换效率(PCE)最高为16.37%。另外,相对于中心稠环核不对称的非富勒烯受体,不对称封端电子受体的合成更为简便,有利于降低有机太阳电池的成本。

    一种高效率的基于聚(3-己基噻吩)的有机太阳电池

    公开(公告)号:CN109585658B

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201811509974.7

    申请日:2018-12-11

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H01L51/42 H01L51/46

    摘要: 本发明公开了一种高效率的基于聚(3‑己基噻吩)的有机太阳电池,它包括衬底、阴极、阴极修饰层、活性层、阳极修饰层和阳极,其中活性层为电子给体和电子受体的共混膜,电子给体是聚(3‑己基噻吩)(P3HT),电子受体是非富勒烯受体DFPCBR。利用中心单元大的π共轭体系和强的给电子性,DFPCBR具有高的HOMO能级和LUMO能级,与P3HT的能级形成良好的匹配,抑制了能量损失,使太阳电池具有较高的开路电压。同时,DFPCBR的分子内电荷转移作用(ICT)增强,缩小了带隙,拓宽了吸收光谱。因此,本发明制备的有机太阳电池获得了较高的能量转换效率(PCE),最高为5.34%。同时,本发明制备的有机太阳电池在活性层较厚的情况下依然能保持较高的PCE,有利于今后的实际应用。

    一种高效率的有机太阳电池

    公开(公告)号:CN108682742B

    公开(公告)日:2019-11-26

    申请号:CN201810517161.6

    申请日:2018-05-25

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H01L51/42 H01L51/46

    摘要: 本发明公开了一种高效率的有机太阳电池,它包括衬底、阴极、阴极修饰层、活性层、阳极修饰层和阳极,其中活性层为电子给体和电子受体的共混膜,电子给体是PBDB‑T,电子受体是DFPCNC。DFPCNC具有良好的分子平面性和合适的能级结构,特别是DFPCNC末端的萘环氰基茚酮单元增强了整个分子的共轭程度,拓宽了吸光光谱,也促进了分子之间的π‑π堆积,提高了电子迁移率,因此,本发明制备的有机太阳电池同时具有高的短路电流密度和高的填充因子,能量转换效率(PCE)最高为11.63%。此外,DFPCNC容易合成,有利于降低有机太阳电池的成本。

    基于耐潮湿有机-无机杂化钙钛矿材料的高响应度光探测器

    公开(公告)号:CN106848063B

    公开(公告)日:2019-08-23

    申请号:CN201710025121.5

    申请日:2017-01-13

    申请人: 浙江大学

    发明人: 吴刚 陈红征 汪茫

    IPC分类号: H01L51/42 H01L51/44

    摘要: 本发明公开了一种基于耐潮湿有机‑无机杂化钙钛矿材料的高响应度光探测器。它包括基底、透明电极层、电子阻挡层、活性层、空穴阻挡层、金属电极层;从基底自下到上顺次设透明电极层、电子阻挡层、活性层、空穴阻挡层、金属电极层;活性层是一种有机‑无机杂化钙钛矿材料,其特征在于一方面采用向三维结构有机‑无机杂化钙钛矿材料中引入第二胺源的方法,提高其耐潮湿性,另一方面在活性层薄膜材料制备过程中控制其晶体生长的取向方向,提高活性层的载流子传输能力,以达到同时提高探测器的响应度的目的。