西交大凡群平AFM：PCE超20% 的三元OSCs，借助C-H芳基化衍生DM

主要內(nèi)容

二聚體分子（Dimeric molecule, DM）材料作為第三組分，已被證實(shí)能夠同時(shí)提升有機(jī)太陽能電池（organic solar cells, OSCs）的器件穩(wěn)定性和能量轉(zhuǎn)換效率（power-conversion-efficiency, PCE）。然而，目前用于構(gòu)建高性能OSCs的大多數(shù)DM材料是通過涉及有機(jī)錫試劑的多步Stille偶聯(lián)反應(yīng)合成的，這帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。

在此背景下，西安交通大學(xué)凡群平教授團(tuán)隊(duì)與常州大學(xué)譚華教授團(tuán)隊(duì)攜手合作，首次采用環(huán)保的無有機(jī)錫方法，即直接C-H鍵活化策略，成功開發(fā)了兩種具有不同烷基鏈連接長(zhǎng)度的DM給體材料（DM-C6和DM-C12）。這兩種DM給體材料展現(xiàn)出強(qiáng)結(jié)晶性、高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，且與PM6:Y6體系具有階梯狀能級(jí)排列，這有助于優(yōu)化OSCs的形貌、提高熱穩(wěn)定性并降低能量損失。

因此，將DM-C6和DM-C12與PM6:Y6共混后，這些OSCs實(shí)現(xiàn)了更高的PCE，范圍在17.41%至17.57%之間。與基于單體給體的器件（16.91%）相比，其光伏參數(shù)均得到同步提升，其中基于DM-C6的OSCs表現(xiàn)出更優(yōu)的PCE和穩(wěn)定性。

此外，為驗(yàn)證該策略的普適性，凡群平教授團(tuán)隊(duì)與譚華教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步將DM-C6引入D18:L8-BO和D18:BTP-eC9體系后，相關(guān)三元OSCs的PCE進(jìn)一步提升至19.75%和20.07%，在已報(bào)道的二聚體光伏材料中處于最高水平。本研究為開發(fā)兼具環(huán)?；瘜W(xué)、高器件效率和穩(wěn)定性的無有機(jī)錫DM給體材料提供了指導(dǎo)。

文獻(xiàn)信息

C-H Arylation-Derived Dimeric Molecule Donors for 20.07% Efficiency Ternary Organic Solar Cells

Yang Qiu, Luting Tang, Wenjing Zhou, Junting Yu, Kai Xiang, Shaoqiang Wang, Xunchang Wang, Hairui Bai, Jianhua Chen, Guanghao Lu, Lihe Yan, Manjun Xiao, Renqiang Yang, Weiguo Zhu, Hua Tan, Qunping Fan

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202517473

- 產(chǎn)品咨詢及購買請(qǐng)聯(lián)系我們 -