효율적인 유기 태양 전지용 큰 유전 상수와 높은 정전 잠재력 값을 가진 광대역 갭 수용체

저대역갭 소재는 빠른 발전을 이루어 유기 태양 전지(OPV) 셀의 전력 변환 효율(PCE)을 향상시켰습니다. 그러나 실내 응용 및 tandem 셀에 필요한 광대역 갭 비풀러렌 수용체(WBG-NFAs)의 설계는 OPV 기술 발전에 비해 훨씬 뒤쳐져 있습니다. 여기서는 ITCC를 세밀하게 최적화하여 ITCC-Cl과 TIDC-Cl이라는 두 개의 NFA를 설계하고 합성했습니다. ITCC 및 ITCC-Cl과 비교할 때, TIDC-Cl은 더 넓은 밴드갭과 더 높은 정전 잠재력을 동시에 유지할 수 있습니다. 기증자 PB2와 혼합할 때, TIDC-Cl 기반 필름에서도 가장 높은 유전 상수를 얻을 수 있어 효율적인 전하 생성을 가능하게 합니다. 따라서 PB2:TIDC-Cl 기반 셀은 공기 질량 1.5G(AM 1.5G) 조건에서 13.8%의 높은 PCE와 78.2%의 우수한 충전 계수(FF)를 갖추었습니다. 더욱이, 500 lux(2700 K 발광 다이오드)의 조명하에 PB2:TIDC-Cl 시스템에서 27.1%의 흥미로운 PCE를 달성할 수 있습니다. 이론적 시뮬레이션과 결합하여 TIDC-Cl 기반 tandem OPV 셀이 제작되었으며, 20.0%의 우수한 PCE를 나타냈습니다.