减少的能量紊乱使基于完全非稠合环供体和受体的有机太阳能电池的效率超过14%

导读 非稠环有机光敏材料由于合成成本低,近年来受到广泛关注。与稠环分子刚性的共面结构不同,非稠环分子容易旋转的构象会导致不同的能量紊乱,

非稠环有机光敏材料由于合成成本低,近年来受到广泛关注。与稠环分子刚性的共面结构不同,非稠环分子容易旋转的构象会导致不同的能量紊乱,从而极大地影响分子内电子传输,从而影响器件性能。

近日,张少庆教授将先前报道的高效完全非稠环受体A4T-16的2-乙基己基侧链替换为3-乙基庚基,合成了新的受体A4T-3。相比之下,3-乙基庚基取代基的空间位阻效应较小,使 A4T-3 具有更平面的结构。温度依赖性迁移率结果表明,A4T-3 表现出比 A4T-16 更低的分子内能量无序,从而导致更均匀的表面静电势分布。因此,A4T-3 显示出更小的分子内电子传输势垒和更高的电子迁移率。同时,较低的端基静电势使得A4T-3与供体的分子间相互作用较小,从而降低了相应器件的非辐射能量损失。当使用非稠环聚合物PTVT-T作为给体材料时,A4T-3基器件的光伏性能较A4T-16全面提升,功率转换效率达到14.26%。值得注意的是,这是有机太阳能电池的最高值,其中供体和受体都是完全非稠环材料。成本评估表明,PTVT-T:A4T-3组合的材料成本远低于其他高性能组合,揭示了完全非稠环光敏材料在面向应用的OSCs中的巨大潜力。这是有机太阳能电池的最高值,其中供体和受体都是完全非稠环材料。成本评估表明,PTVT-T:A4T-3组合的材料成本远低于其他高性能组合,揭示了完全非稠环光敏材料在面向应用的OSCs中的巨大潜力。这是有机太阳能电池的最高值,其中供体和受体都是完全非稠环材料。成本评估表明,PTVT-T:A4T-3组合的材料成本远低于其他高性能组合,揭示了完全非稠环光敏材料在面向应用的OSCs中的巨大潜力。

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