主要内容
大分子受体（GMA）已被证实可有效提升有机太阳能电池（OSC）的光电转换效率（PCE）与器件稳定性，但目前多数高性能大分子受体仅连接两个单体单元，其性能主要受单体前驱体本征特性的主导。西安交通大学凡群平、马伟、QiangWu与湘潭大学ManjunXiao、西安科技大学宿文燕等人设计合成了四款非全共轭三聚体型Y系列大分子受体（命名为3Y系列），包括翼位同源连接的3Y-Wing、端位同源连接的3Y-End，以及翼/端位杂化连接的3Y-EWE和3Y-WEW；该系列受体采用相同的烷基化连接链，仅通过调控单体连接位点，即可实现分子光电特性的精细调控。
其中，3Y-Wing展现出更优异的分子构象与光电特性，兼具出色的分子平面性、延展性、光吸收性能、结晶性、分子堆积特性及玻璃化转变温度，最终实现了活性层相分离的精准优化。基于此，以PM6:3Y-Wing为给受体系的二元有机太阳能电池、以PM6:L8-BO:3Y-Wing为体系的三元器件，分别实现了15.0%和19.1%的光电转换效率，且器件的热稳定性、光稳定性与储存稳定性均得到显著提升，性能优于同系列其他3Y位点受体所制备的器件。
此外，在经典D18:L8-BO体系中，3Y-Wing对光伏性能的提升作用得到进一步验证，基于该体系制备的三元器件，其光电转换效率进一步提升至20.23%。这一效率值不仅创下已报道三聚体型大分子受体基有机太阳能电池的效率纪录，更跻身目前已报道的三聚体型Y系列大分子受体及非全共轭Y系列大分子受体基器件的最高效率行列。上述研究结果表明，凡群平、马伟等人开发的翼位连接型三聚体3Y-Wing，可在高光电转换效率与优异稳定性之间实现更优平衡，是实现有机太阳能电池高效与稳定双重目标的极具潜力的受体材料。
文献信息
TrimericAcceptorswithFine-TunedAlkyl-LinkageSitesfor20.23%EfficiencyandStableOrganicSolarCells
TengfeiLi,WenjingZhou,HongxiangLi,TianyuWang,WenyanSu,QiangWu,KaiXiang,HanLiu,HaoyuSu,DandanZhang,ZezhouLiang,HairuiBai,LiheYan,GuanghaoLu,JianhuaChen,YuhangLiu,ManjunXiao,WeiMa,QunpingFan
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.6120368
热门跟贴