一个二甲基化终端组不对称的小分子受体效二元有机光伏混合物
Weiwei Wu1, Bosen Zou1, Ruijie Ma2
1Department of Chemistry Department of Chemistry and Hong Kong Branch of Chinese National Engineering Research Center for Tissue Restoration and Reconstruction, The Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Hong Kong, 999077, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 17, 2024
概括
对于不对称的小分子受体 (SMA) 来说,一种新的二甲基化末组提高了有机光伏 (OPV) 的性能. 设备实现了18.62%的功率转换效率,创下了不对称的基于SMA的二进制有机光伏的新纪录.
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:
- 高性能有机光伏 (OPV) 需要先进的材料,特别是高效的小分子接受器 (SMA).
- 为SMAs开发新的终端组对于调整其电子和结构性质至关重要.
- 非对称的SMA在分子设计中提供了独特的优势,以提高设备性能.
研究的目的:
- 合成和描述一种新的不对称的小分子受体 (SMA),BTP-BO-4FO,利用一种新的二甲氧化末端组.
- 为了评估BTP-BO-4FO在有机光伏 (OPV) 设备中的光伏性能.
- 调查影响新SMA业绩的结构-财产关系.
主要方法:
- 合成非对称的小分子受体BTP-BO-4FO.
- 使用PM6:BTP-BO-4FO与溶剂添加剂 (CN和DIO) 的混合物制造有机光伏 (OPV) 设备.
- 设备特性包括功率转换效率 (PCE),开通电路电压 (VOC) 和填充因子 (FF).
- 对薄膜形态,分子包装和电荷生成动态的分析.
主要成果:
- 与其对称对应物L8-BO.FO相比,新的BTP-BO-4FO表现出一个上升的能量水平,更大的二极矩和更好的结晶度.
- 该PM6:BTP-BO-4FO (CN) 装置在0.933V的开通电路电压 (VOC) 的情况下实现了18.62%的创纪录功率转换效率 (PCE).
- 这种效率超过了基于具有不对称终端组的SMAs的二元OPV的先前记录.
- 优化的薄膜显示了与PM6:L8-BO (DIO) 相似的分子包装和重组动态,但具有更高效的电荷生成.
结论:
- 新开发的二甲基化末组对于设计高性能不对称的小分子受体 (SMA) 是非常有效的.
- 在二元有机光伏 (OPV) 中,BTP-BO-4FO可实现尖端的功率转换效率.
- 这项工作扩大了OPV的材料库,并为未来的分子设计策略提供了洞察力.
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