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华南理工大学段春晖&张维团队最新EES：通过晶体工程利用低成本五环稠环电子受体制备高效有机太阳电池

文摘   2024-07-26 19:35   瑞士  

从低成本材料实现高能量转换效率(PCE)对于有机太阳能电池(OSC)的商业化至关重要。基于此，华南理工大学段春晖&张维&Yue Zhang团队通过融合核心工程和端基卤化，开发了三种合成复杂度低的A–DA'D–A型五环稠环电子受体(FREA)，即BT-F、BTA-C4-F和BTA-C4-Cl，相关成果于2024年7月25日发表于Energy & Environmental Science期刊。单晶X射线衍射表明，将中心核心从苯并噻二唑改为苯并三唑后出现了多种π–π堆积模式。当进一步用氯化端基替换氟化端基时，分子堆积演变为三维 (3D) 网络，这是A–DA'D–A型五环FREA中3D网络堆积的首次报道。独特的 3D 网络堆积赋予 BTA-C4-Cl 延长的激子扩散长度和最高的电子迁移率。最终，BTA-C4-Cl在二元有机太阳能电池中获得了高达17.16%的PCE，这是迄今为止五环稠环电子受体材料所达到的最高效率，大大缩小了低成本电子受体材料与主流Y系列受体材料之间的PCE差距。该工作为非Y系列电子受体材料实现三维网络堆积提供了新的思路，并展示了低成本A–DA'D–A型五环稠环电子受体材料作为有机太阳能电池商业化应用的良好前景。

 http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU0MDE3MzQ4MA==&mid=2247484378&idx=2&sn=44cf9ed726354509d62330478f29f70d
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