Polymère Pérylène-Diimide Non-Ionique en Tant qu'Intercouche Cathodique Universelle pour Cellules Solaire Organiques Conventionnelles, Inversées et Revêtues au Lame

Résumé En tant que classe d'intercouches cathodiques (CILs) principalement utilisées dans les cellules solaires organiques (OSCs), les polymères à base de pérylène-diiamide (PDI) présentent des caractéristiques intrigantes d'excellente capacité de transport de charges et de niveaux d'énergie adéquats. Malgré cela, les CILs à base de PDI avec une capacité de formation de film satisfaisante et une résistance aux solvants adéquate sont plutôt rares, ce qui limite non seulement l'avancement des performances des OSCs, mais aussi entrave l'utilisation pratique des CILs PDI. Ici, nous avons conçu et synthétisé deux polymères PDI non conjugués pour atteindre une efficacité de conversion énergétique (PCE) élevée dans divers types d'OSCs. L'utilisation de la liaison oligo (éthylène glycol) (OEG) a amélioré l'effet de dopage n des polymères PDI, entraînant une capacité améliorée de la CIL à réduire la fonction de travail et à améliorer la capacité de transport d'électrons. De plus, l'introduction de la chaîne OEG non ionique améliore efficacement la propriété d'humidification et la résistance aux solvants des polymères PDI, de sorte que la CIL PPDINN peut résister à diverses conditions de traitement dans la fabrication de différentes OSCs, y compris des dispositifs conventionnels, inversés et revêtus au lame. L'OSC binaire avec une structure conventionnelle utilisant la CIL PPDINN a montré une PCE de 18,6 %, avec une stabilité améliorée du dispositif. En outre, PPDINN est compatible avec la technique de revêtement au lame en grande surface, et une PCE de 16,6 % a été atteinte dans l'OSC de 1 cm² où un PPDINN revêtu au lame a été utilisé.