Burn-in Free Nonfullerene-Based Organic Solar Cells

Beitrag in einer Fachzeitschrift


Details zur Publikation

Autorinnen und Autoren: Gasparini N, Salvador MF, Strohm S, Heumüller T, Levchuk I, Wadsworth A, Bannock JH, de Mello JC, Egelhaaf HJ, Baran D, Mcculloch I, Brabec C
Zeitschrift: Advanced Energy Materials
Jahr der Veröffentlichung: 2017
ISSN: 1614-6832
eISSN: 1614-6840
Sprache: Englisch


Abstract


Organic solar cells that are free of burn-in, the commonly observed rapid performance loss under light, are presented. The solar cells are based on poly(3-hexylthiophene) (P3HT) with varying molecular weights and a nonfullerene acceptor (rhodanine-benzothiadiazole-coupled indacenodithiophene, IDTBR) and are fabricated in air. P3HT:IDTBR solar cells light-soaked over the course of 2000 h lose about 5% of power conversion efficiency (PCE), in stark contrast to [6,6]-Phenyl C61 butyric acid methyl ester (PCBM)-based solar cells whose PCE shows a burn-in that extends over several hundreds of hours and levels off at a loss of ≈34%. Replacing PCBM with IDTBR prevents short-circuit current losses due to fullerene dimerization and inhibits disorder-induced open-circuit voltage losses, indicating a very robust device operation that is insensitive to defect states. Small losses in fill factor over time are proposed to originate from polymer or interface defects. Finally, the combination of enhanced efficiency and stability in P3HT:IDTBR increases the lifetime energy yield by more than a factor of 10 when compared with the same type of devices using a fullerene-based acceptor instead. © 2017 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.



FAU-Autorinnen und Autoren / FAU-Herausgeberinnen und Herausgeber

Brabec, Christoph Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Gasparini, Nicola
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Heumüller, Thomas Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Levchuk, Ievgen
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Salvador, Michael Filipe Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)


Zusätzliche Organisationseinheit(en)
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials


Einrichtungen weiterer Autorinnen und Autoren

Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern)
Imperial College London / The Imperial College of Science, Technology and Medicine
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) / جامعة الملك عبد الله للعلوم و التقنية


Forschungsbereiche

B Nanoelectronic Materials
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials
Neue Materialien und Prozesse
Forschungsschwerpunkt einer Fakultät: Technische Fakultät


Zitierweisen

APA:
Gasparini, N., Salvador, M.F., Strohm, S., Heumüller, T., Levchuk, I., Wadsworth, A.,... Brabec, C. (2017). Burn-in Free Nonfullerene-Based Organic Solar Cells. Advanced Energy Materials. https://dx.doi.org/10.1002/aenm.201700770

MLA:
Gasparini, Nicola, et al. "Burn-in Free Nonfullerene-Based Organic Solar Cells." Advanced Energy Materials (2017).

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2019-09-08 um 09:02