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    PCE最高19.23%，新三元OSCs问世！
    来源： 时间：2023-08-14 17:25:37 浏览：1316次

    第一作者：凡群平、马睿杰、Jie Yang

    通讯作者：凡群平教授、马伟教授、李刚教授、马睿杰、Rui Zhang

    通讯单位：西安交通大学、香港理工大学、林雪平大学

    DOI: 10.1002/anie.202308307.


    01


    研究背景

    有机太阳能电池（OSCs）在发电机和柔性电子领域广泛应用，以及潜在的大面积和快速打印加工能力而受到广泛关注。最近，随着系列小分子受体（Y-SMAs）的快速发展，OSCs达到了最先进的19%以上的功率转换效率（PCEs）。同时实现高开路电压（VOC）又实现短路电流密度（JSC）来提高功率转换效率（PCE）是有机太阳能电池（OSCs）的主要挑战，在其中通常会发生高能量损失（Eloss）和低效率的电荷转移。西安交通大学凡群平教授和马伟教授、香港理工大学李刚教授和马睿杰博士、瑞典林雪平大学Rui Zhang等人报道了三种新的单不对称轴YC11和双不对称双轴YC9和双轴YC12的Y系列受体。将双轴YC12作为客体受体引入二元PM6: L8-BO主体系统来制备三元OSCs。由于三元OSCs在300-950 nm之间的互补吸收，最终器件获得了最小的Eloss，以及更有效的电荷转移性能，三元OSCs实现了19.23%的最佳PCE，是无退火OSCs中最高PCE值之一。


    02


    文章要点

    1、本文研究了三种新的单不对称轴YC11和双不对称双轴YC9和双轴YC12的Y系列受体。它们具有相同的不对称D1AD2（D1=噻吩[3, 2-b]噻吩和D2=硒噻吩[3, 2-b]噻吩）融合核，但在D1侧具有不同的单向侧链，允许微调分子性质，如分子间相互作用、堆积模式和结晶度。

    2、在二元共混物中，PM6：双轴YC12比PM6：轴YC9和PM6: 双轴YC11具有更好的形态、相分离和填充模式。因此，基于PM6: 双轴YC12的OSCs在高VOC和JSC的情况下降低了Eloss和有效的电荷转移性能，提供了更高的PCE为17.16%。

    3、作者将双轴YC12作为客体引入PM6: L8-BO宿主中，制备三元OSCs。由于在300-950nm之间的互补吸收，进一步降低了Eloss，提高了电荷转移性能，三元OSCs获得了19.23%的PCE，这是这些无退火OSCs中最高的值之一。


    03


    图文展示

     

    图1.不对称Y-SMAs的合成路线、分子结构和表征

     

    图2.三个非对称Y-SMAs的理论计算

     图3.活性层材料的分子结构与性能

     

    图4.形貌表征

     

    图5. OSCs的性能

    图6.用ΔT/T表示的fs-TAS光谱

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字，很多小语种，有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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