重建接收器上的外围F,Cl,Br足迹使二元有机光伏效率超过19.7
Xiangjian Cao1, Peiran Wang1,2, Xinyuan Jia1
1State Key Laboratory and Institute of Elemento-Organic Chemistry, Frontiers Science Center for New Organic Matter, The Centre of Nanoscale Science and Technology and Key Laboratory of Functional Polymer Materials, Institute of Polymer Chemistry, Renewable Energy Conversion and Storage Center (RECAST), College of Chemistry, Nankai University, Tianjin, 300071, China E-mails.
在小分子接受器 (SMA) 上进行合理的素选是有效的有机太阳能电池 (OSC) 的关键. 化SMA改善了分子包装和结晶性,实现了创纪录的19.78%的功率转换效率.
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:
- 小分子受体 (SMA) 是有机太阳能电池 (OSC) 中的关键组成部分.
- 在SMA上调整素替代物 (F,Cl,Br) 影响分子包装和设备性能.
- 了解结构-属性关系对于设计高效的OSC至关重要.
研究的目的:
- 为了研究外围素 (F,Cl,Br) 放置对SMA的影响.
- 为了优化分子包装和提高有机太阳能电池的效率.
- 探索素替代和电荷传输特性之间的关系.
主要方法:
- 三种异构性SMAs (CH-F,CH-C,CH-B) 的合成,具有不同的素足迹.
- 使用PM6:SMA混合物制造和表征散装异质连接OSC.
- 对分子包装,结晶性和光电子性质的分析.
主要成果:
- 外围素重变维持了结构对称性,同时增强了双极时刻和分子内电荷转移.
- 在CH-B中中央化改善了分子结晶性,没有固态障碍,平衡结晶和域大小.
- PM6:CH-B混合物实现了高二元OSC效率19.78%和18.35%的较厚的活性层 (~300 nm).
结论:
- 在SMA上素原子的战略放置显著影响OSC的性能.
- 中央化为提高分子包装和设备效率提供了一个有希望的策略.
- 这项研究为高性能OSC的下一代SMA的合理设计提供了宝贵的见解.
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