酸改性受体添加剂使有机太阳能电池的同时垂直形态和界面工程能够达到21%的效率
Jiahao Zhang1, Yu Chen1, Weilin Zhou1
1School of Chemical Engineering and State Key Laboratory of Advanced Polymer Materials, Sichuan University, Chengdu, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|January 17, 2026
概括
使用酸添加剂的有机太阳能电池 (OSC) 的分子工程增强了垂直形态和界面能量. 这一策略提高了非富勒烯接受器 (NFA) 设备的功率转换效率 (PCE) 和运行稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 使用非富勒烯受体 (NFAs) 的有机太阳能电池 (OSC) 显示出快速进展.
- 进一步的进步受到垂直形态控制和在接受器-阴极接口的能量调整方面的挑战所限制.
研究的目的:
- 开发一个分子工程战略,以解决OSC的垂直形态和界面能量对齐问题.
- 提高基于NFA的OSC的功率转换效率 (PCE) 和运行稳定性.
主要方法:
- 合成了两种NFA衍生物 (1POE和2POE) 与极性酸盐基组.
- 在层次加工过程中利用这些衍生品作为非挥发性固体添加剂.
- 分析了由此产生的垂直组成再分配和界面能量学.
主要成果:
- 添加剂诱导了垂直组合的重新分配,形成了一个分级的捐赠者-接受者-添加剂架构.
- 这导致加强了分子间相互作用,增加了表面能量,并改善了电子提取.
- 具有1POE和2POE的设备实现了分别为19.87%和19.28%的PCE,表现优于对照 (18.83%).
- 在三元系统中实现了20.90%的PCE,证明了普遍性.
结论:
- 基于酸的添加剂设计可以同时优化垂直相分布和界面能量学.
- 这为开发高效,稳定的OSC提供了一种实际的方法.
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