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光子利用效率是實(shí)現高效有機光伏（OPV）電池的關(guān)鍵。中科院化學(xué)所侯劍輝團隊通過(guò)調節給體和受體相變動(dòng)力學(xué)，在基于PBQx-TCl:PBDB-TF:eC9-2Cl的系統中構建了多尺度纖維網(wǎng)絡(luò )形態(tài)，系統地研究了其相變過(guò)程和晶體尺寸。

PBQx-TCl和eC9-2Cl在三元膜中形成直徑約為25nm的纖維結構。此外，由PBDB-TF組裝的細纖維均勻分布在PBQx-TCl和eC9-2Cl的纖維網(wǎng)絡(luò )上。理想的多尺度纖維網(wǎng)絡(luò )形態(tài)使三元器件能夠實(shí)現與二元器件相比更*的電荷轉移和傳輸過(guò)程，這些改進(jìn)促進(jìn)了光子利用效率提高。

最后研究團隊在單結OPV電池中實(shí)現了19.51%的高功率轉換效率，優(yōu)化的三元電池外部量子效率在500–800nm的波長(cháng)范圍內超過(guò)85%。并且制作了一個(gè)具有超過(guò)20%優(yōu)良PCE的串聯(lián)OPV電池，以增加太陽(yáng)光子吸收。本研究為構建理想的多尺度纖維網(wǎng)絡(luò )形態(tài)和提高OPV電池的光子利用效率提供了思路。

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