• 研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了具有近紅外吸收、不同分子結(jié)晶度和自組裝能力的烷基定制Y-SMAs，命名為YR-SeNF系列。

• 由無鹵素溶劑和無旋涂技術(shù)處理的活性層有機(jī)太陽能電池（OSCs）效率約為19%。

• 三元OSCs在MPP跟蹤下具有強(qiáng)大的運(yùn)行穩(wěn)定性，并且在超過400小時(shí)的時(shí)間內(nèi)能夠保持>80%的初始效率。

主要內(nèi)容

有機(jī)太陽能電池（OSCs）的功率轉(zhuǎn)換效率（PCEs）已達(dá)到19%以上，通常使用鹵化溶劑的旋涂技術(shù)進(jìn)行處理。然而，當(dāng)使用刮刀涂層/綠色溶劑代替時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)顯著的PCE下降，這阻礙了OSCs的實(shí)際發(fā)展。在這篇文章中，西安交通大學(xué)馬偉、凡群平、吳強(qiáng)等人通過結(jié)合硒融合的中心核和萘融合端基，開發(fā)了一系列新的N-烷基定制具有相同分子主鏈的小分子受體YR-SeNF。

得益于N-烷基工程，近紅外吸收YR-SeNF系列顯示出不同的結(jié)晶度、堆積模式以及與聚合物給體的混溶性。研究表明，通過引入新設(shè)計(jì)與定制的N-烷基鏈相關(guān)客體受體，活性層形態(tài)的分子堆積、結(jié)晶度和垂直分布得到了優(yōu)化，為基于PM6:L8-BO:YR-SeNF的OSCs提供了改進(jìn)的電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性。結(jié)果表明，在由具有高沸點(diǎn)的綠色溶劑鄰二甲苯制造的刮刀涂層OSCs中實(shí)現(xiàn)了接近19%的創(chuàng)紀(jì)錄高PCE。值得注意的是，三元OSCs在**功率點(diǎn)跟蹤下提供強(qiáng)大的運(yùn)行穩(wěn)定性，即使在400多小時(shí)后也能保持大于80%的初始PCE。

研究團(tuán)隊(duì)定制的烷基客體受體策略為開發(fā)綠色溶劑和刮刀涂層加工的高效穩(wěn)定有機(jī)太陽能電池提供了一種獨(dú)特的方法，為工業(yè)發(fā)展提供了途徑。

文獻(xiàn)信息

Green-Solvent Processed Blade-Coating Organic Solar Cells with an Efficiency Approaching 19% Enabled by Alkyl-Tailored Acceptors