|
Joule：二聚体小分子受体实现高效稳定的有机太阳能电池导语：高功率转换效率（PCE）和操作稳定性是有机太阳能电池（OSCs）商业化应用的先决条件。 更多光电前沿资讯和材料，可关注微信公众号“有机光电前沿”与“知研光电材料”。文中所涉及众多材料知研均有销售，详情请联系客服。Joule：二聚体小分子受体实现高效稳定的有机太阳能电池 文献直通车请点击链接。如需文献PDF，可直接联系知研客服获取。 EES：具有纤维状形态的第三组分非富勒烯受体，有机光伏器件具有高效率和稳定性 化学所侯剑辉课题组AM：通过调节相变动力学提高有机光伏电池的光子利用效率 北理工王金亮&安桥石Angew：双不对称策略助力二元硒代有机太阳能电池效率超过18% 浙大陈红征教授课题组JMCA：具有向外支化烷基链的非稠环受体用于高效有机太阳能电池 汕头大学武庆贺教授等人Angew：多氟化策略用于开发高性能有机太阳能电池聚合物给体 1.前言回顾 高功率转换效率（PCE）和操作稳定性是有机太阳能电池（OSCs）商业化应用的先决条件。尽管目前已经开发了各种小分子受体（SMAs），使得OSCs的PCE显著增加，但这些器件的PCE仍然低于其它类型的光伏电池，如钙钛矿太阳能电池等，主要是由于OSCs器件的开路电压较低（VOC＜0.9 V）。此外，OSCs的长期稳定性被认为是商业化的主要瓶颈。
图1.相关给受体结构以及能级排列 2.文献简介 为了同时改善这些问题，韩国庆尚国立大学Yun-Hi Kim等人开发一种具有离散分子结构的低聚型受体（DYBO），其由一个给电子单元苯并二噻吩（BDT）共价连接两个SMA单元。DYBO的设计策略是（1）通过SMA的二聚化来增加玻璃化转变温度（Tg）并降低扩散系数，（2）通过引入给电子连接体来提高DYBO的LUMO能级，以及（3）确保DYBO具有平面化分子构象的高电子迁移率。
图2.PM6:MYBO和PM6:DYBO OSCs的光伏性质 研究结果显示，基于PM6:DYBO的OSCs器件具有高效且稳定的性能，其PCE超过18%，同时VOC为0.968 V，明显优于基于单体受体（MYBO）的对应物（PCE=17.1%，VOC=0.877 V）。其中，前者器件改进的VOC主要归因于DYBO的相对较高的LUMO能级和活性层电压损耗的降低。更重要的是，DYBO的Tg（179°C）远高于MYBO（Tg=80°C）。因此，基于DYBO的OSCs器件在各种外部应力（例如热应力和光暴露）下表现出优异的形态稳定性，在暴露于100°C的高温下6000小时后，其PCE仍能保持初始值的80%以上。相比之下，基于MYBO的OSCs器件PCE在热应力下仅36小时后就降至其初始PCE的80%以下。
图3.PM6:MYBO和PM6:DYBO OSCs的稳定性 3.文献总结 综上，该工作阐明了结构与器件性能的关系，为后续开发新型低聚物受体提供了有用的指导。同时，该工作还证明了具有可调节分子平面度的二聚型SMAs的设计对于获得高电子迁移率和Tg、以及PCE和稳定性是非常重要的。相关研究成果最新发表于国际顶级期刊《Joule》上，题为“Dimerized small-molecule acceptors enable efficient and stable organic solar cells”。 本文关键词：有机太阳能电池，低聚物受体，开路电压，稳定性。 4.材料推荐
PM6
BTP-eC9 |
