有机太阳能电池中小分子受体的完整外周化产生了超过19的效率
Zhaoyang Yao1, Xiangjian Cao1, Xingqi Bi1
1State Key Laboratory and Institute of Elemento-Organic Chemistry, The Centre of Nanoscale Science and Technology and Key Laboratory of Functional Polymer Materials, Renewable Energy Conversion and Storage Center (RECAST), College of Chemistry, Nankai University, Tianjin, 300071, China.
在有机太阳能电池 (OSC) 中,小分子受体 (SMA) 的外围化提高了分子包装和设备性能. 这一策略导致了OSC中CH系列SMA的创纪录的效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 有机半导体表现出结构障碍和弱分子间相互作用,阻碍有机太阳能电池 (OSC) 的性能.
- 小分子受体 (SMA) 是OSC的关键组成部分,但它们的特性受到分子灵活性和聚合的限制.
研究的目的:
- 通过增强分子包装和分子间相互作用来克服SMAs的局限性.
- 研究外围化对OSC中CH系列SMA的性能的影响.
主要方法:
- 周边化应用于2D结合分子平台 (CH系列SMAs),以创建CH8F.
- D18:CH8F和D18:CH6F的混合物被制造和表征.
- 使用这些混合物制造有机太阳能电池,并评估其光伏性能.
主要成果:
- 由于强化诱导的二次相互作用,CH8F表现出增强和更有序的分子包装.
- 基于D18:CH8F的OSC实现了18.80%的功率转换效率,超过了基于D18:CH6F的设备的17.91%.
- 将D18-Cl作为第三个组件的结合导致了OSC中CH系列SMA的创纪录效率19.28%.
结论:
- CH系列SMA的周边微调显著改善了分子包装和设备性能.
- 化是开发高性能有机太阳能电池的有效策略.
- 该研究强调了CH系列SMA在OSC实现创纪录的效率方面的潜力.
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