星形低聚物受体是高性能和坚固有机太阳能电池 (OSC) 的有希望的候选者。然而，该受体群体的多样性有限，导致人们对其结构-性能关系的知识存在重大缺口。基于此，青岛生物能源与过程研究所包西昌&李永海团队通过引入非融合中心单元来桥接 Y 型受体臂，设计了两种新的星形低聚物受体，即 3BY 和 3QY，相关成果于2024年11月22日发表于Energy & Environmental Science期刊。非融合核心的结构多变性为精细调节低聚物的聚集性质提供了一个可用的平台。特别是，3QY 的三嗪中心允许多位点分子内非共价相互作用，这不仅可以改善分子自组装，还可以改善聚合物供体的预聚集和异质结共混物的成膜动力学。最后，PM6:3QY 太阳能电池实现了高达 19.27% 的惊人效率，远远超过 PM6:3BY（17.75%），并且在基于低聚物受体的 OSC 中效率最高。同时，星形分子的较大分子尺寸阻碍了分子扩散，在热应力下，PM6:3QY 器件在 3000 小时内具有显著的 T80% 器件稳定性。这项研究建立了可靠的结构-性能关系，并展示了非融合核心桥接星形低聚物在制造高效和长期稳定的 OSC 方面的巨大潜力。
论文信息：C. Sun, J. Wang, F. Bi, H. Jiang, C. Yang, Y. Li, J. Chu and X. Bao, Energy Environ. Sci., 2024, DOI: 10.1039/D4EE04149F.
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