低エネルギー損失における三元有機太陽電池の強化された電荷移動メカニズムの活用

第三のアクセプターとホストアクティブ層の構造的乱れと凝集は、非常に効率的な有機太陽電池（OSC）を達成するための光吸収、膜形態、および電荷キャリアメカニズムにおいて重要です。しかし、光吸収プロファイル、膜形態、および電荷動態を改善できる三元ブレンドの組み合わせとして、効果的な第三成分をホスト二元ブレンドに導入する必要があります。本研究では、非フラーレンアクセプターDRCTFがホストPM6:Y6二元ブレンドに第三成分として組み込まれています。ホストブレンドと比較して、三元ブレンドは定常状態フォトルミネッセンスおよび時間分解フォトルミネッセンス測定によって示されるように、電荷移動プロセスを改善します。ホスト二元ブレンドに20%のDRCTFを加えると、再結合および電圧損失が減少し、電荷の解離および輸送が改善されることがわかりました。これらの特性は、PM6:Y6:DRCTF三元OSC（T-OSC）での14.45%の向上した電力変換効率に寄与し、オープンエア製造条件下でのPM6:Y6（12.46%）と比較されます。したがって、本研究では、T-OSCにおける電荷移動メカニズムに対する第三成分の影響が明らかにされています。これらの発見は、ホスト二元ブレンドにおいて適切に選定された第三成分を持つT-OSCが、包括的な吸収プロファイル、滑らかな膜形態、効率的な電荷動態、および電圧損失の減少を達成することを示唆しています。