中国科学院肖泽云团队最新EES:利用推拉取代基打破界面分子的对称性可实现效率达19.67%的有机太阳能电池,并增强电荷提取能力

文摘   2024-12-18 18:37   瑞士  
分子对称性决定了它们的电子结构、偶极矩、静电势和分子相互作用。对称性破坏经常用于有机太阳能电池(OSC)中的供体和受体材料,以实现有效的电荷分离。基于此,中国科学院肖泽云&段泰男&Hu Dingqin团队将这一策略扩展到界面材料,并增强了OSC电荷提取。作者通过为自组装单层/多层(SAM)引入供电子基团和吸电子基团,开发了一种不对称界面膦酸BrDECz,相关成果发表于Energy & Environmental Science期刊。研究表明,非对称结构诱导了更大的偶极矩、优化的能级、更高的吸附能和增强的电导率,KPFM和C-AFM测量证实了这一点。这些因素有助于增强电荷提取和收集,正如瞬态技术所证明的那样。因此,作者在二元单结OSC中实现了19.67%的PCE。此外,设计的非对称BrDECz界面层普遍适用于其他系统,与PEDOT:PSS相比,其热稳定性得到了改善。
论文信息:Lei Liu et.al Breaking the Symmetry of Interfacial Molecules with Push-Pull Substituents Enables 19.67% Efficiency Organic Solar Cells Featuring Enhanced Charge Extraction, EES 2024,https://doi.org/10.1039/D4EE04515G
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