Comprehensive Investigation and Analysis of Bulk-Heterojunction Microstructure of High-Performance PCE11:PCBM Solar Cells

Beitrag in einer Fachzeitschrift
(Originalarbeit)


Details zur Publikation

Autorinnen und Autoren: Zhang C, Heumüller T, Gruber W, Almora O, Du X, Ying L, Chen J, Unruh T, Cao Y, Li N, Brabec C
Zeitschrift: ACS Applied Materials and Interfaces
Verlag: American Chemical Society
Jahr der Veröffentlichung: 2019
Band: 11
Heftnummer: 20
Seitenbereich: 18555-18563
ISSN: 1944-8244
eISSN: 1944-8252
Sprache: Englisch


Abstract

Worldwide research efforts have been devoted to organic photovoltaics in the hope of a large-scale commercial application in the near future. To meet the industrial production requirements, organic photovoltaics that can reach power conversion efficiency (PCE) of over 10% along with promising operational device stability are of utmost interest. In the study, we take PCE11:PCBM as a model system, which can achieve over 11% PCE when processed from nonhalogen solvents, to deeply investigate the morphology−
performance−stability correlation. We demonstrate that four batches of PCE11 with varying crystalline properties can achieve similar high performance in combination with PCBM. Careful device optimization is necessary in each case to properly address the requirements for the quite distinct microstructures. The
bulk-heterojunction (BHJ) microstructure is comprehensively investigated as a function of the macromolecular weight and crystallinity. It is demonstrated that small differences in morphology significantly affect the kinetics and thermodynamic equilibrium of the BHJ microstructure as well as the photostability and thermal stability of the PCE11:PCBM solar cells


FAU-Autorinnen und Autoren / FAU-Herausgeberinnen und Herausgeber

Brabec, Christoph Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Du, Xiaoyan
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Gruber, Wolfgang Dr.
Professur für Nanomaterialcharakterisierung (Streumethoden)
Heumüller, Thomas Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Li, Ning Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Unruh, Tobias Prof. Dr.
Professur für Nanomaterialcharakterisierung (Streumethoden)


Zusätzliche Organisationseinheit(en)
Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies
Interdisziplinäres Zentrum, Center for Nanoanalysis and Electron Microscopy (CENEM)


Einrichtungen weiterer Autorinnen und Autoren

South China University of Technology (SCUT) / 华南理工大学
Southern University of Science and Technology


Forschungsbereiche

Neue Materialien und Prozesse
Forschungsschwerpunkt einer Fakultät: Technische Fakultät


Zitierweisen

APA:
Zhang, C., Heumüller, T., Gruber, W., Almora, O., Du, X., Ying, L.,... Brabec, C. (2019). Comprehensive Investigation and Analysis of Bulk-Heterojunction Microstructure of High-Performance PCE11:PCBM Solar Cells. ACS Applied Materials and Interfaces, 11(20), 18555-18563. https://dx.doi.org/10.1021/acsami.8b22539

MLA:
Zhang, Chaohong, et al. "Comprehensive Investigation and Analysis of Bulk-Heterojunction Microstructure of High-Performance PCE11:PCBM Solar Cells." ACS Applied Materials and Interfaces 11.20 (2019): 18555-18563.

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2019-01-08 um 16:23