全聚合物太阳能电池 (all-PSC) 在商业应用方面具有令人信服的优势,包括机械耐久性以及光学和热稳定性。然而,高性能聚合物供体的开发进展落后于优秀的聚合物受体。基于此,广州大学孙会靓/牛利&南科大郭旭岗团队报告了一种新的缺电子芳烃、氟化联噻吩酰亚胺 (F-BTI) 及其聚合物供体 SA1,其中在BTI噻吩环外部β位引入两个氟原子以微调所得聚合物的能级和聚集,相关成果于2024年10月15日发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。SA1表现出−5.51 eV的深HOMO能级、1.81 eV的宽带隙以及与聚合物受体的合适混溶性。结合 F-BTI 的聚合物链在全聚合物活性层内产生高度有序的 π-π 堆积和有利的相分离形态。因此,基于 SA1 : PY-IT 的全PSC 表现出16.31%的效率和出色的稳定性,通过构建三元器件,该效率进一步提高到创纪录的19.33%(认证值:19.17%)。这项工作表明,F-BTI 为开发具有改进光电性能的新型聚合物材料提供了有效的途径,F-BTI 的出现将改变高性能和稳定全 PSC 的聚合物供体开发格局。
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