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Black phosphorus nanoflakes as morphology modifier for efficient fullerene-free organic solar cells with high fill-factor and better morphological stability

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Nano Research 2019年第4期12卷 777-783页

作者： Weitao Yang Long Ye fenfa yao Chuanhong Jin Harald Ade Hongzheng Chen State Key Laboratory of Silicon Materials MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization& Department of Polymer Science and Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China Department of Physics Organic and Carbon Electronics Laboratory (ORaCEL) North Carolina State University Raleigh NC 27695 USA State Key Laboratory of Silicon Materials School of Materials Science and Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China

Morphology of the donor:acceptor blend plays a critical role in the photovoltaic performance of the organic solar cells (OSCs).Herein,liquid-phase-exfoliated black phosphorus nanoflakes (BPNFs),for their outstanding electronic property and good compatibility to solution process,were applied to fullerene-free OSCs as morphology *** by X-ray scattering measurements,the PTB7-Th:IEICO-4F blends incorporated with BPNFs exhibit more ordered π-π stacking and promoted domain purity,contributing to lower charge transport resistance and suppressed charge recombination within the bulk heterojunction (BHJ).As a result,a high fill factor (FF) of 0.73 and a best power conversion efficiency (PCE) of 12.2% were obtained for fullerene-free OSCs based on PTB7-Th:IEICO-4F blends incorporating with BPNFs,which is among the highest FF of the as-cast fullerene-free OSCs with PCE over 12%.More importantly,the embedded BPNFs help to improve the morphological stability of the devices probably by retarding the phase mixing in the BHJ during the aging ***,analogous enhancements were observed in another fullerene-free OSCs based on PBDB-T:*** a word,this work provides a new strategy of using two-dimentional nanoflakes as facile and universal morphology modifier for efficient fullerene-free OSCs.

关键词： fullerene-free organic solar cells black phosphorus nanoflakes morphology tuning device stability

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碳纳米管内填充生长超细一维亚化学计量比氧化钨纳米线

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无机材料学报 2022年第4期37卷 413-419页

作者：吴秋琴姚奋发金传洪郑遗凡浙江工业大学化学工程学院杭州310014 浙江大学材料科学与工程学院硅材料国家重点实验室杭州310027

超细亚化学计量比过渡金属氧化物纳米材料的可控制备具有重要应用价值,但其可控合成仍存在挑战。本研究提出了基于碳纳米管的限域空间合成法,首先采用溶液法将四硫代钨酸铵((NH_(4))_(2)WS_(4))填充至碳管内,然后真空热分解反应制得产... 详细信息

超细亚化学计量比过渡金属氧化物纳米材料的可控制备具有重要应用价值,但其可控合成仍存在挑战。本研究提出了基于碳纳米管的限域空间合成法,首先采用溶液法将四硫代钨酸铵((NH_(4))_(2)WS_(4))填充至碳管内,然后真空热分解反应制得产物。通过表征发现:碳管内限域生长的主要产物为一维亚氧化物W_(3)O_(8)纳米线,其典型线宽为1.23~1.93 nm,对应4~5列钨氧原子链,长度可达数十微米。W_(3)O_(8)纳米线与碳管内壁之间主要为范德华力相互作用(间距约0.35 nm),为分离及表征W_(3)O_(8)纳米线的本征特性提供了方便,该方法也有望应用于合成其他亚化学计量比的一维过渡金属氧化物纳米线。

关键词：氧化钨纳米线碳纳米管填充亚化学计量比原子分辨率扫描透射电子显微镜

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