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有機太陽能電池(OSCs)在快速提高功率轉換效率(PCEs)方面取得了很大的進展。值得注意的是，高性能有機太陽能電池通常由具有復雜化學結構的活性材料組成，導致其成本較高。

在這篇文章中，中科院化學所侯劍輝、姚惠峰等人結合材料設計和形態(tài)控制，由低成本的供體:受體混合物制造高效率的OSCs。通過在雙噻吩核心兩側引入噻唑單元，設計并合成了一種完全非融合的電子受體Tz，在典型的聚噻吩供體中，PCE達到了13.3%。更重要的是，研究團隊提出了優(yōu)化準則，以獲得低成本供體:受體系統(tǒng)的優(yōu)良形態(tài)。選擇了三種聚噻吩，聚(3-己基噻吩)及其兩種具有吸電子取代基的衍生物(PDCBT和PDCBT- 2F)作為供體來制造電池器件。

計算和實驗數(shù)據(jù)表明，降低聚噻吩與Tz之間的靜電相互作用是抑制混溶解性從而獲得高相純度的關鍵。這項研究為高效和低成本OSCs的分子設計和供體:受體匹配需求提供了見解。

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文獻信息

Tuning the Intermolecular Electrostatic Interaction toward High-Efficiency and Low-Cost Organic Solar Cells