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南開大學(xué)Angew：效率超19%的全聚合物太陽(yáng)能電池！

發(fā)表時(shí)間：2024-08-26 17:13
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主要內(nèi)容
在全聚合物共混物中無(wú)序的聚合物鏈糾纏限制了供體-受體相分離的形成。因此，開發(fā)有效的方法來(lái)調(diào)節(jié)形態(tài)演變對(duì)于實(shí)現(xiàn)全聚合物有機(jī)太陽(yáng)能電池(APSCs)的優(yōu)秀形態(tài)特征至關(guān)重要。
在這篇文章中，南開大學(xué)陳永勝&闞斌等人基于非富勒烯受體中廣泛使用的缺電子苯并噻唑單元，設(shè)計(jì)了4,5-二氟苯并-c-1,2,5-噻二唑(SF-1)和5,6-二氟苯并-c-1,2,5-噻二唑(SF-2)兩種異構(gòu)體作為固體添加劑。在PM6:PY-DT共混物中摻入SF-1或SF-2后，通過(guò)分子相互作用產(chǎn)生更強(qiáng)的分子堆積，形成具有合適相分離和垂直分布的連續(xù)互穿網(wǎng)絡(luò)。此外，經(jīng)過(guò)SF-1和SF-2處理后，PY-DT薄膜的激子擴(kuò)散長(zhǎng)度延長(zhǎng)至40nm以上，有利于激子擴(kuò)散和電荷傳輸。
以偶極矩增強(qiáng)為特征的非對(duì)稱SF-2，由于更強(qiáng)的靜電相互作用，基于PM6:PY-DT器件的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)高達(dá)18.83%。此外，三元器件策略將SF-2處理的APSC功率轉(zhuǎn)換效率提高至19%以上。這項(xiàng)工作不僅證明了APSCs的優(yōu)秀性能，還為使用合理設(shè)計(jì)的固體添加劑來(lái)操縱全聚合物共混物形態(tài)提供了有效的方法。
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文獻(xiàn)信息
Asymmetrified Benzothiadiazole-Based Solid Additives Enable All-Polymer Solar Cells with Efficiency Over 19%
Tianqi Chen, Yanyi Zhong, Tainan Duan, Xian Tang, Wenkai Zhao, Jiaying Wang, Guanghao Lu, Guankui Long, Jiangbin Zhang, Kai Han, Xiangjian Wan, Bin Kan*, Yongsheng Chen


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