图1(a)该工作所涉及到的给受体材料以及添加剂分子结构;(b)基于PTQ10给体以及不同比例受体BTP-FTh:IDIC器件的电流密度–电压特性曲线:BTP-FTh:IDIC中加入不同含量添加剂DTT时器件的电流密度–电压特性曲线;(d)文献报道的基于PTQ10给体的聚合物太阳能电池PCE-FF散点图
一种逐步提升器件的电荷提取能力、抑制电荷复合的有效方法,使得单节有机太阳能电池获得了19.05%的光电转换效率记录
。他们通过将二维噻吩侧链引入到Y6衍生物噻吩的β-位,设计合成了非富勒小分子受体BTP-Th。其二维侧链的位阻效应使得BTP-Th的结晶性相对较低。通过在噻吩侧链上引入氟原子促进分子间相互作用,则提升了BTP-FTh的结晶性。进一步地,通过在PTQ10:BTP-FTh的活性层中依次加入高结晶性的受体IDIC以及挥发性添加剂DTT,可以显著提升受体的结晶性,优化活性层的形貌。 顺盈娱乐注册,最终器件获得了高的Voc(0.87 V)、Jsc(27.17 mA cm-2)以及FF(80.6%),PCE也因此提升至19.05%。该工作揭示了合理的分子设计以及器件工艺是促进有机太阳能电池电荷提取、降低电荷复合、提升器件性能的有效途径。
该工作以“Realizing 19.05% Efficiency Polymer Solar Cells by Progressively Improving Charge Extraction and Suppressing Charge Recombination”为题发表在《Advanced Materials》上(Adv. Mater.2022, DOI: 10.1002/adma.202109516)。文章第一作者是四川大学硕士研究生
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