Energy Losses in Small-Molecule Organic Solar Cells

小分子有机太阳能电池的能量损失

基本信息

项目摘要

Organic solar cells meanwhile reach power conversion efficiencies of more than 11%, however, in comparison to inorganic cells they lose disproportionately in energy. This means the so-called bandgap-voltage offset between the onset energy for light absorption and the open-circuit voltage of the solar cell is in most cases much bigger than the value of about 0.4 eV obtained for Si and GaAs. The goal of this project is to gain a deeper understanding of the origin of energy losses in organic solar cells and to develop strategies to reduce them. To achieve this goal we will use structurally well-defined donor-acceptor heterojunctions based on molecular materials as model systems and systematically investigate the influence of parameters like structural order, molecular orientation or intermixing of the two partners at their mutual interface. Applying temperature dependent electrical transport measurements and optical spectroscopy, we plan to elucidate the detailed role of the interfacial charge transfer state for power generation in organic solar cells.
同时,有机太阳能电池达到的功率转化效率超过11%,但是与无机细胞相比,它们的能量损失不成比例。这意味着在用于光吸收的发作能量和太阳能电池的开路电压之间的所谓带隙电压偏移量大多数大多数远大于SI和GAAS获得的约0.4 eV的值。该项目的目的是更深入地了解有机太阳能电池中能源损失的起源,并制定减少它们的策略。为了实现这一目标,我们将使用基于分子材料的结构定义明确的供体 - 受体杂膜作为模型系统,并系统地研究了在其相互界面上两个伴侣的结构顺序,分子取向或两个伴侣的混合等参数的影响。应用依赖温度的电运输测量和光谱法,我们计划阐明有机太阳能电池中发电的界面电荷转移状态的详细作用。

项目成果

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Organic LEDs and solar cells united
  • DOI:
    10.1038/s41563-019-0329-0
  • 发表时间:
    2019-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    41.2
  • 作者:
    Bruetting, Wolfgang
  • 通讯作者:
    Bruetting, Wolfgang
Evidence for Anisotropic Electronic Coupling of Charge Transfer States in Weakly Interacting Organic Semiconductor Mixtures.
  • DOI:
    10.1021/jacs.7b01622
  • 发表时间:
    2017-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    V. Belova;P. Beyer;Eduard Meister;Theresa Linderl;M. Halbich;M. Gerhard;S. Schmidt;T. Zechel;Tino Meisel;A. Generalov;A. S. Anselmo;R. Scholz;O. Konovalov;A. Gerlach;M. Koch;A. Hinderhofer;A. Opitz;W. Brütting;F. Schreiber
  • 通讯作者:
    V. Belova;P. Beyer;Eduard Meister;Theresa Linderl;M. Halbich;M. Gerhard;S. Schmidt;T. Zechel;Tino Meisel;A. Generalov;A. S. Anselmo;R. Scholz;O. Konovalov;A. Gerlach;M. Koch;A. Hinderhofer;A. Opitz;W. Brütting;F. Schreiber
Organic Solar Cells with Open Circuit Voltage over 1.25 V Employing Tetraphenyldibenzoperiflanthene as the Acceptor
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcc.6b06302
  • 发表时间:
    2016-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Bartynski, Andrew N.;Grob, Stefan;Thompson, Mark E.
  • 通讯作者:
    Thompson, Mark E.
Crystalline versus Amorphous Donor-Acceptor Blends: Influence of Layer Morphology on the Charge-Transfer Density of States
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Theresa Linderl;T. Zechel;A. Hofmann;Tomoya Sato;K. Shimizu;H. Ishii;W. Brütting
  • 通讯作者:
    Theresa Linderl;T. Zechel;A. Hofmann;Tomoya Sato;K. Shimizu;H. Ishii;W. Brütting
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