SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

WFRF:(Beljonne David)
 

Sökning: WFRF:(Beljonne David) > The role of charge ...

  • Gillett, Alexander J.Univ Cambridge, England (författare)

The role of charge recombination to triplet excitons in organic solar cells

  • Artikel/kapitelEngelska2021

Förlag, utgivningsår, omfång ...

  • 2021-09-29
  • NATURE PORTFOLIO,2021
  • printrdacarrier

Nummerbeteckningar

  • LIBRIS-ID:oai:DiVA.org:liu-180278
  • https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-180278URI
  • https://doi.org/10.1038/s41586-021-03840-5DOI

Kompletterande språkuppgifter

  • Språk:engelska
  • Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

Klassifikation

  • Ämneskategori:ref swepub-contenttype
  • Ämneskategori:art swepub-publicationtype

Anmärkningar

  • The use of non-fullerene acceptors (NFAs) in organic solar cells has led to power conversion efficiencies as high as 18%(1). However, organic solar cells are still less efficient than inorganic solar cells, which typically have power conversion efficiencies of more than 20%(2). A key reason for this difference is that organic solar cells have low open-circuit voltages relative to their optical bandgaps(3), owing to non-radiative recombination(4). For organic solar cells to compete with inorganic solar cells in terms of efficiency, non-radiative loss pathways must be identified and suppressed. Here we show that in most organic solar cells that use NFAs, the majority of charge recombination under open-circuit conditions proceeds via the formation of non-emissive NFA triplet excitons; in the benchmark PM6:Y6 blend(5), this fraction reaches 90%, reducing the open-circuit voltage by 60 mV. We prevent recombination via this non-radiative channel by engineering substantial hybridization between the NFA triplet excitons and the spin-triplet charge-transfer excitons. Modelling suggests that the rate of back charge transfer from spin-triplet charge-transfer excitons to molecular triplet excitons may be reduced by an order of magnitude, enabling re-dissociation of the spin-triplet charge-transfer exciton. We demonstrate NFA systems in which the formation of triplet excitons is suppressed. This work thus provides a design pathway for organic solar cells with power conversion efficiencies of 20% or more. A substantial pathway for energy loss in organic solar cells may be suppressed by engineering hybridization between non-fullerene acceptor triplet excitons and spin-triplet charge transfer excitons.

Ämnesord och genrebeteckningar

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

  • Privitera, AlbertoUniv Oxford, England (författare)
  • Dilmurat, RishatUniv Mons, Belgium (författare)
  • Karki, AkchhetaUniv Calif Santa Barbara, CA 93106 USA (författare)
  • Qian, DepingLinköpings universitet,Elektroniska och fotoniska material,Tekniska fakulteten(Swepub:liu)depqi05 (författare)
  • Pershin, AntonUniv Mons, Belgium; Wigner Res Ctr Phys, Hungary (författare)
  • Londi, GiacomoUniv Mons, Belgium (författare)
  • Myers, William K.Univ Oxford, England (författare)
  • Lee, JaewonUniv Calif Santa Barbara, CA 93106 USA; Chungnam Natl Univ, South Korea (författare)
  • Yuan, JunLinköpings universitet,Elektroniska och fotoniska material,Tekniska fakulteten,Cent South Univ, Peoples R China(Swepub:liu)junyu04 (författare)
  • Ko, Seo-JinUniv Calif Santa Barbara, CA 93106 USA; Korea Res Inst Chem Technol, South Korea (författare)
  • Riede, Moritz K.Univ Oxford, England (författare)
  • Gao, FengLinköpings universitet,Elektroniska och fotoniska material,Tekniska fakulteten(Swepub:liu)fenga88 (författare)
  • Bazan, Guillermo C.Univ Calif Santa Barbara, CA 93106 USA (författare)
  • Rao, AkshayUniv Cambridge, England (författare)
  • Nguyen, Thuc-QuyenUniv Calif Santa Barbara, CA 93106 USA (författare)
  • Beljonne, DavidUniv Mons, Belgium (författare)
  • Friend, Richard H.Univ Cambridge, England (författare)
  • Univ Cambridge, EnglandUniv Oxford, England (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

  • Ingår i:Nature: NATURE PORTFOLIO597:7878, s. 666-+0028-08361476-4687

Internetlänk

Hitta via bibliotek

  • Nature (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy