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山东大学高珂团队最新Angew：末端扩展共轭策略减少二元全聚合物太阳电池中的效率-稳定性-机械鲁棒性差距

文摘   2024-10-10 21:40   瑞士  

同时实现高效率、机械强度和热稳定性对于全聚合物太阳能电池(APSC)的商业化至关重要。然而，APSC 通常表现出复杂的形态，主要归因于聚合物链缠结，这对其填充因子 (FF) 和形态稳定性有不利影响。为了解决这些问题，山东大学高珂团队合成并研究了一种端基扩展聚合物受体 PY-NFT，相关成果于2024年10月9日发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。形态分析显示分子堆积模式紧密有序，形成了有利的相分离。基于 PM6:PY-NFT的器件实现了19.12%（经认证为 18.45%）的出色PCE，优于对照 PM6:PY-FT 器件（17.14%）。这一显著改进凸显了二元APSC创纪录的高PCE。热老化研究表明，PM6:PY-NFT共混物表现出优异的形态稳定性，从而实现了卓越的器件稳定性，在经受 1500 小时的热应力 (65 °C) 后仍能保持 90% 的初始效率。更重要的是，PM6:PY-NFT 共混物薄膜表现出出色的机械延展性，裂纹起始应变为24.1%。总体而言，合理的化学结构创新，尤其是共轭延伸策略以触发适当的相分离和稳定的形态，是实现 APSC 的高效率、更好的热稳定性和强大的机械稳定性的关键。

论文信息：Xu Zhang, Huanhuan Gao, Yuanyuan Kan, Xunchang Wang, Wenqing Zhang, Kangkang Zhou, Huajun Xu, Long Ye, Renqiang Yang, Yingguo Yang, Xiaotao Hao, Yanna Sun, Ke Gao, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202415583. https://doi.org/10.1002/anie.202415583

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