Εξειδίκευση τύπου :	Άρθρο σε επιστημονικό περιοδικό
Τίτλος:	Adjusting the energy of interfacial states in organic photovoltaics for maximum efficiency
Δημιουργός/Συγγραφέας:	Gasparini, Nicola Camargo, Franco V A Frühwald, Stefan Nagahara, Tetsuhiko Classen, Andrej Roland, Steffen Wadsworth, Andrew [EL] Γρηγορίου, Βασίλης Γ.[EN] Gregoriou, Vasilis G. [EL] Χώχος, Χρήστος[EN] Chochos, Christos Neher, Dieter Salvador, Michael Baran, Derya McCulloch, Iain Görling, Andreas Lüer, Larry Cerullo, Giulio Brabec, Christoph J
Εκδότης:	Nature Research
Ημερομηνία:	2021-03-19
Γλώσσα:	Αγγλικά
ISSN:	2041-1723
DOI:	10.1038/s41467-021-22032-3
Άλλο:	33741966
Περίληψη:	A critical bottleneck for improving the performance of organic solar cells (OSC) is minimising non-radiative losses in the interfacial charge-transfer (CT) state via the formation of hybrid energetic states. This requires small energetic offsets often detrimental for high external quantum efficiency (EQE). Here, we obtain OSC with both non-radiative voltage losses (0.24 V) and photocurrent losses (EQE > 80%) simultaneously minimised. The interfacial CT states separate into free carriers with ≈40-ps time constant. We combine device and spectroscopic data to model the thermodynamics of charge separation and extraction, revealing that the relatively high performance of the devices arises from an optimal adjustment of the CT state energy, which determines how the available overall driving force is efficiently used to maximize both exciton splitting and charge separation. The model proposed is universal for donor:acceptor (D:A) with low driving forces and predicts which D:A will benefit from a morphology optimization for highly efficient OSC.
Τίτλος πηγής δημοσίευσης:	Nature communications
Τόμος/Κεφάλαιο:	12
Τεύχος:	1
Σελίδες:	1772
Θεματική Κατηγορία:	[EL] Φασματοσκοπία[EN] Spectroscopy [EL] Χημική τεχνολογία[EN] Chemical technolgy [EL] Ατομική φυσική (συμπ. μοριακή φυσική, σχετικότητα, κβαντική θεωρία και φυσική στερεάς κατάστασης)[EN] Atomic physics (Incl. molecular physics, relativity, quantum theory, and solid state physics) [EL] Φυσική[EN] Physics
Λέξεις-Κλειδιά:	Organic Solar Cells (OSC) Change transfer (CT) Hybrid energetic state External Quantum Efficiency (EQE) Non radiative losses Photocurrent losses Exciton Charge separation Organic photovoltaics (OPVs)
Κάτοχος πνευματικών δικαιωμάτων:	Copyright © 2021 by the Authors
Ηλεκτρονική διεύθυνση στον εκδότη (link):	https://www.nature.com/articles/s41467-021-22032-3#rightslink
Ηλεκτρονική διεύθυνση περιοδικού (link) :	https://www.nature.com/ncomms/
Εμφανίζεται στις συλλογές:	Ινστιτούτο Χημικής Βιολογίας - Επιστημονικό έργο