北京工业大学Weiwei Li等人将一种新型各向同性富勒烯杂化的融合环电子受体,命名为C60-Y,通过温和的[4+2] Diels-Alder环加成反应与富勒烯C60合成,以提高有机太阳能电池(OSCs)的性能。对比分析表明,C60-Y明显优于对照受体Me-Y,其相对介电常数从2.79显著提高至3.95。这一改善促进了激子解离并减少了非辐射能量损失。此外,C60-Y的各向同性分子堆积结构与富勒烯相似,有助于与供体聚合物形成高效界面并提高电荷迁移率。因此,将C60-Y作为电子受体掺入二元有机太阳能电池中,功率转换效率(PCE)提高至15.02%,超过了Me-Y的13.31%。此外,当C60-Y集成到三元混合体系中时,达到了令人印象深刻的19.22%的PCE,这是利用富勒烯衍生物作为第三组分的已报道三元OSCs中最高的效率。这些结果表明,像C60-Y这样的富勒烯杂化受体在提高激子解离、减少能量损失和改善电荷迁移率方面具有巨大的潜力,对于推动高效有机太阳能电池的发展具有重要意义。
Haisheng Fang, Fullerene-hybridized Fused-ring Electron Acceptor with High Dielectric Constant and Isotropic Charge Transport for Organic Solar Cells
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202417951
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