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EES：用于效率超过19%的稳定有机太阳能电池的非富勒烯客体受体上的异构化策略

DT半导体材料 2023-07-03 20:13
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异构化策略在优化二元有机太阳能电池（OSCs）分子构型和提高其性能方面发挥着简单有效的作用。然而，客体材料中的异构化对三元OSCs的影响很少被报道，它们的结构-性能关系仍不明确。

中国科学院葛子义研究员团队 设计并合成了两种具有不同稠合噻吩环取向的大π共轭异构体QX-α和QX-γ，以研究非富勒烯客体受体中的异构体对D18:N3主体系统中光伏性能的影响。研究成果以“Zhenyu Chen et.al Isomerization strategy on a non-fullerene guest acceptor for stable organic solar cells with over 19% efficiency ”为题，发表于《Energy & Environmental Science》期刊。

研究内容

由于存在S·N非共价相互作用， QX-α比QX-γ具有更强的偶极矩、更有序的堆积和更高的表面能。结果发现，基于D18:N3:QX-α的OSCs器件具有19.33%的高转换效率，而基于D18:N2:QX-γ的器件仅具有18.30%的效率。此外，基于D18:N3:QX-α的柔性OSC具有18.01%的优异PCE。

与二元器件相比，三元器件在85°C的充N2手套箱中储存476小时后，效率保持率从49%显著提高到87%。此外，D18:N3:QX-α基三元器件的外推T80寿命高达17 000h以上。合理调整原子取向是构建非富勒烯客体受体的有效途径，从而可以实现高效稳定的OSC。

Zhenyu Chen et.al Isomerization strategy on a non-fullerene guest acceptor for stable organic solar cells with over 19% efficiency EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE01164J

https://doi.org/10.1039/D3EE01164J

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