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    PCE最高19.23%，新三元OSCs問世！
    來源： 時間：2023-08-14 17:25:37 瀏覽：1926次

    第一作者：凡群平、馬睿杰、Jie Yang

    通訊作者：凡群平教授、馬偉教授、李剛教授、馬睿杰、Rui Zhang

    通訊單位：西安交通大學、香港理工大學、林雪平大學

    DOI: 10.1002/anie.202308307.


    01


    研究背景

    有機太陽能電池（OSCs）在發電機和柔性電子領域廣泛應用，以及潛在的大面積和快速打印加工能力而受到廣泛關注。最近，隨著系列小分子受體（Y-SMAs）的快速發展，OSCs達到了最先進的19%以上的功率轉換效率（PCEs）。同時實現高開路電壓（VOC）又實現短路電流密度（JSC）來提高功率轉換效率（PCE）是有機太陽能電池（OSCs）的主要挑戰，在其中通常會發生高能量損失（Eloss）和低效率的電荷轉移。西安交通大學凡群平教授和馬偉教授、香港理工大學李剛教授和馬睿杰博士、瑞典林雪平大學Rui Zhang等人報道了三種新的單不對稱軸YC11和雙不對稱雙軸YC9和雙軸YC12的Y系列受體。將雙軸YC12作為客體受體引入二元PM6: L8-BO主體系統來制備三元OSCs。由于三元OSCs在300-950 nm之間的互補吸收，最終器件獲得了最小的Eloss，以及更有效的電荷轉移性能，三元OSCs實現了19.23%的最佳PCE，是無退火OSCs中最高PCE值之一。


    02


    文章要點

    1、本文研究了三種新的單不對稱軸YC11和雙不對稱雙軸YC9和雙軸YC12的Y系列受體。它們具有相同的不對稱D1AD2（D1=噻吩[3, 2-b]噻吩和D2=硒噻吩[3, 2-b]噻吩）融合核，但在D1側具有不同的單向側鏈，允許微調分子性質，如分子間相互作用、堆積模式和結晶度。

    2、在二元共混物中，PM6：雙軸YC12比PM6：軸YC9和PM6: 雙軸YC11具有更好的形態、相分離和填充模式。因此，基于PM6: 雙軸YC12的OSCs在高VOC和JSC的情況下降低了Eloss和有效的電荷轉移性能，提供了更高的PCE為17.16%。

    3、作者將雙軸YC12作為客體引入PM6: L8-BO宿主中，制備三元OSCs。由于在300-950nm之間的互補吸收，進一步降低了Eloss，提高了電荷轉移性能，三元OSCs獲得了19.23%的PCE，這是這些無退火OSCs中最高的值之一。


    03


    圖文展示

     

    圖1.不對稱Y-SMAs的合成路線、分子結構和表征

     

    圖2.三個非對稱Y-SMAs的理論計算

     圖3.活性層材料的分子結構與性能

     

    圖4.形貌表征

     

    圖5. OSCs的性能

    圖6.用ΔT/T表示的fs-TAS光譜

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    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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