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青岛能源所包西昌&李永海团队AFM：通过调节非稠环电子受体的苯基烷基侧链获得高性能有机太阳能电池导语：尽管非稠环电子受体（NFREAs）由于其相对较低的合成成本而受到越来越多的关注，但高效率的实现在很大程度上取决于繁琐的预处理、后处理等来细化活性层，这反过来又大大增加了有机太阳能电池（OSCs）的制备复杂性和成本。目前，大多数基于NFREAs的铸态器件效率都低于12%。 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。青岛能源所包西昌&李永海团队AFM：通过调节非稠环电子受体的苯基烷基侧链获得高性能有机太阳能电池 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。 青岛能源所包西昌课题组AM：通过调节多维分子间相互作用，有机太阳能电池效率超过19% 青岛能源所包西昌团队Nano Energy:引入绝缘聚合物提高电荷利用率并实现高性能有机太阳能电池 北化工刘瑶团队Angew：基于二氮杂双环电活性紫罗烯阴极界面修饰层的高效稳定有机太阳能电池 国家纳米科学中心魏志祥团队AEM：小能量无序助力非富勒烯有机太阳能电池具有超低能量损失 国家纳米科学中心周二军团队EES：通过协同材料设计调节分子间相互作用，实现具有1.3V开路电压的有机光伏 1.前言回顾 尽管非稠环电子受体（NFREAs）由于其相对较低的合成成本而受到越来越多的关注，但高效率的实现在很大程度上取决于繁琐的预处理、后处理等来细化活性层，这反过来又大大增加了有机太阳能电池（OSCs）的制备复杂性和成本。目前，大多数基于NFREAs的铸态器件效率都低于12%。
图1.分子结构与相关性质 2.文献简介 为了开发切实可行开发具有高效率、长寿命、低成本和易于操作的NFREAs，近日，中科院青岛生物能源与过程研究所包西昌研究员、李永海副研究员等人通过使用苯基烷基侧链，设计并合成了三种命名为BOR-CnPh（n=3、4和6）的新型NFREAs，它们具有细微不同的烷基间隔长度。与常规支链烷基相比，苯基烷基侧链显著改善了BOR-CnPh的固态聚集，为高性能的OSCs提供了可能。然而，值得注意的是，CnPh侧链的微妙差异带来了显著不同的聚集性能，即BOR-C3Ph具有强聚集但无序取向，BOR-C4Ph具有较强聚集和face-on取向，BOR-C6Ph具有弱聚集和无序取向。同时，烷基间隔长度的差异调节了D/A空间排列，在C4Ph/C6Ph的苯基末端和给体（PBDB-T）共轭主链之间贡献了额外的π-π相互作用。因此，PBDB-T:BOR-C4Ph和PBDB-T:BOR-C6Ph对具有更强的D/A分子间相互作用、π轨道耦合和电荷转移能力。
图2.器件的光伏性能比较 当从氯苯（CB）溶液中浇铸时，上述性能有助于铸态异质结形态的极化，在PBDB-T:BOR-C3Ph共混物中具有大聚集体和混沌取向，而在PBDB-T:BOR-C4Ph共混物中则具有纤维形态/面对取向。基于BOR-C3Ph、BOR-C4Ph和BOR-C6Ph的铸态器件的最佳PCE分别为4.16%（在氯仿中为10.36%）、13.12%和11.61%。此外，基于PBDB-T:BOR-C4Ph的铸态器件在三种OSCs中也获得了最有利的热稳定性，所获得效率也是目前基于NFREAs铸态OSCs的最佳性能。
图3.不同器件的形貌研究 3.文献总结 综上，本研究通过在NFREA中合理使用多功能苯基烷基侧链，为实现低成本高效铸态OSCs提供了一种可行的方法。相关研究成果最新发表于国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》上，题为“Easily Available High-Performance Organic Solar Cells by Regulating Phenylalkyl Side Groups of Non-Fused Ring Electron Acceptors”。 本文关键词：有机太阳能电池，非稠环受体，低成本，分子设计。 4.材料推荐
PM6
Y6
PBDB-T
L8-BO
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