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    端基的不對稱取代有助于實現高效的全小分子有機太陽能電池,中國玻璃網,meesm.com
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    端基的不對稱取代有助于實現高效的全小分子有機太陽能電池
    2022年07月12日    新聞來源:中國玻璃網 meesm.com    |  投稿

    中國科學院寧波材料技術與工程研究所葛教授領導的一個研究小組在分子供體中應用了端基的不對稱取代策略,從而實現了功率轉換效率超過16.34%的高性能全小分子有機太陽能電池。這項研究發表在《高級材料》上。


    端基的不對稱取代有助于實現高效的全小分子有機太陽能電池 中國玻璃網,meesm.com


    由于成本低、重量輕和機械靈活性等吸引人的優勢,OSC吸引了越來越多的興趣中國玻璃網meesm.com。作為柔性電子系統的一種有前途的電源,除了相對較低的PCE性能外,所有小分子OSC都具有明確的化學結構和良好的批間再現性。

    為了突破這一瓶頸,研究人員設計并合成了一系列對稱和不對稱的小分子供體。二氟噻吩取代的苯并二噻吩作為供體部分,而2-乙基己基氰乙酸(CA)、2-乙基己基羅丹寧(Reh)和1H-茚-1,3(2H)-二酮(ID)被選為端基。

    將SM-CA-Reh與受體N3混合,用CA和Reh的不對稱端基取代SM-CA-Reh,從而形成SM-CA的高填充因子(FF)和SM-Reh的高短路電流密度(Jsc)的集成光伏優勢。

    在這種情況下,基于SM-CA-Reh的設備實現了77.5%的FF增加和16.34%的PCE高度改善,這是二元全小分子OSC報告的最高PCE。相比之下,基于SM-CA-ID和SM-ID的設備的PCE相對較低,分別為8.2%和2.76%。

    此外,表征結果表明,共混膜中的堆疊形態主要取決于蟺鈥撓€相互作用,而不是偶極效應或結晶度。

    本研究表明,分子供體中端基的不對稱取代是進一步改善全小分子OSC的有效方法,并闡明了端基如何有效調節相分離形態。

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