,打破现阶段A-D-A体系的世界纪录。’
不过,他也能理解魏老师的想法。
对魏老师来说,PTAZ是一个陌生的体系,虽说它和IDT-ICIN光吸收互补,理论上光电性能上限更高一些,但实际上是怎么样的,只有等到光伏器件制备出来、测试完毕才知道,而PCE10体系则是已经被验证过性能的体系。
毕竟,有效层的光吸收性能,并不是影响器件光电性能的唯一因素,只是相较于能级结构、共混形貌、电荷输运这些比较“虚”,比较微观的概念,光吸收性能比较“实”,比较直观,直接测试材料的光吸收光谱就能够得到。
实际上,光吸收性能主要决定了器件光电转换效率的上限,根据肖克利·奎伊瑟效率极限理论,无机体系的单结太阳能电池,当光电材料的禁带宽度大约为-电子伏特时,光电转换效率最高,上限大约为33%,此时,电池器件可以吸收波长小于1000纳米的光,覆盖了大半的太阳光谱。
而有机光电材料由于激子吸收的特性,材料的光吸收性能随光波长的变化曲线为峰状曲线,存在主要光吸收范围。
比如,禁带宽度约电子伏特的有机聚合物给体PCE10材料,主要光吸收范围大约是550-750纳米,对小于550纳米的光,吸收能力就比较弱,也因此它是偏蓝紫色的。
再比如,非富勒烯受体PDI材料,禁带宽度约电子伏特,主要光吸收范围大约是400-600纳米,几乎不吸收红橙光,所以就是红橙色的。
在不考虑其他因素时,对于电子伏特的光电材料,假如是无机材料,主要光吸收范围为小于750纳米,效率理论极限为30%左右;
假如是有机材料,如果是光吸收互补的体系,比如主要光吸收范围在300-750纳米,效率上限可能轻微下降,保持在28%左右;
但如果光吸收不互补,主要光吸收范围在500-750纳米的话,效率的上限还会进一步下降到25%。
当然,这里的28%、25%只是举例,套用不同的理论模型,计算出来的结果也不同。
不管怎么说,对于目前效率还只有4%、5%这种级别的非富勒烯体系器件来说,20+%的理论效率,还是非常遥远的。
拖效率后腿的主要还是能级结构、共混形貌、电荷输运等比较“虚”,比较微观的因素。
而这些因素又是无法难以量化的。
这也是为什么许秋他们每合成出来一个材料,都会先做一波器件试水的原因,也是魏老师倾向于先研究PCE10体系的原因。
材料学科,归根结底,就是一个反复试错的学科。
陈婉清汇报结束后,许秋正待起身接替。
魏兴思却抬了抬手,打断了他
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