liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Matching electron transport layers with a non-halogenated and low synthetic complexity polymer:fullerene blend for efficient outdoor and indoor organic photovoltaics
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Elektroniska och fotoniska material. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Elektroniska och fotoniska material. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.ORCID-id: 0000-0003-4221-0367
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Elektroniska och fotoniska material. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
Epishine AB, Wahlbecksgatan 25, S-58213 Linkoping, Sweden.
Visa övriga samt affilieringar
2022 (Engelska)Ingår i: Journal of Materials Chemistry A, ISSN 2050-7488, E-ISSN 2050-7496, Vol. 10, nr 19, s. 10768-10779Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

The desired attributes of organic photovoltaics (OPV) as a low cost and sustainable energy harvesting technology demand the use of non-halogenated solvent processing for the photoactive layer (PAL) materials, preferably of low synthetic complexity (SC) and without compromising the power conversion efficiency (PCE). Despite their record PCEs, most donor-acceptor conjugated copolymers in combination with non-fullerene acceptors are still far from upscaling due to their high cost and SC. Here we present a non-halogenated and low SC ink formulation for the PAL of organic solar cells, comprising PTQ10 and PC61BM as donor and acceptor materials, respectively, showing a record PCE of 7.5% in blade coated devices under 1 sun, and 19.9% under indoor LED conditions. We further study the compatibility of the PAL with 5 different electron transport layers (ETLs) in inverted architecture. We identify that commercial ZnO-based formulations together with a methanol-based polyethyleneimine-Zn (PEI-Zn) chelated ETL ink are the most suitable interlayers for outdoor conditions, providing fill factors as high as 74% and excellent thickness tolerance (up to 150 nm for the ETL, and >200 nm for the PAL). In indoor environments, SnO2 shows superior performance as it does not require UV photoactivation. Semi-transparent devices manufactured entirely in air via lamination show indoor PCEs exceeding 10% while retaining more than 80% of the initial performance after 400 and 350 hours of thermal and light stress, respectively. As a result, PTQ10:PC61BM combined with either PEI-Zn or SnO2 is currently positioned as a promising system for industrialisation of low cost, multipurpose OPV modules.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Royal Society of Chemistry, 2022. Vol. 10, nr 19, s. 10768-10779
Nationell ämneskategori
Materialkemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:liu:diva-184681DOI: 10.1039/d2ta01205gISI: 000786638500001OAI: oai:DiVA.org:liu-184681DiVA, id: diva2:1656516
Anmärkning

Funding Agencies|Knut and Alice Wallenberg foundationKnut & Alice Wallenberg Foundation; Ministry of Science and InnovationSpanish Government [CEX2019-000917-S, PGC2018-095411-B-I00]; European Research CouncilEuropean Research Council (ERC)European Commission [648901]

Tillgänglig från: 2022-05-06 Skapad: 2022-05-06 Senast uppdaterad: 2024-01-08Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(897 kB)142 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 897 kBChecksumma SHA-512
14c513e1f6b8bce40f30183b5a8b701b3fb3bcedb85c15692f9d5d31d782a2a6231113c9c55e40043748234b30cd07a29b388a030f59154c4468cf10bda3438b
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltext

Person

Inganäs, Olle

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Rodriguez Martinez, XabierRiera-Galindo, SergiCong, JiayanInganäs, Olle
Av organisationen
Elektroniska och fotoniska materialTekniska fakulteten
I samma tidskrift
Journal of Materials Chemistry A
Materialkemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 143 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 175 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf