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中山大学刘升华团队最新Angew：光活性层中异构化控制的聚集：有机太阳能电池效率超过 19.5% 的附加策略

文摘   2024-12-24 16:05   瑞士  

光活性层的形貌控制对于实现高性能有机太阳能电池(OSC) 至关重要，但这仍然是该领域的一大挑战。一种有效的方法是添加剂策略，它可以微调光活性层的形貌。然而，不同类型的添加剂（从液体、固体到挥发性固体）对本体异质结形貌和器件性能的影响的潜在机制尚不完全清楚。基于此，中山大学刘升华团队提出了一种受体分子聚集调控策略，将三种新型异构添加剂：4-溴-1,2-二氯苯 (LCB)、1-溴-2,4-二氯苯 (SCB) 和2-溴-1,4-二氯苯 (VCB) 掺入混合活性层中，相关成果发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。结果表明，这些添加剂在成膜过程中会逐步调节受体分子聚集。液体添加剂LCB 主要延长溶剂蒸发时间，有效防止过度聚集，而固体添加剂SCB 则显著缩短了薄膜演化过程中的聚集时间，从而实现最紧凑的分子π-π堆积。此外，挥发性固体添加剂 VCB 可微调活性层内的分子间相互作用和结晶，促进最佳分子自组装和聚集，从而实现理想的分子堆积。因此，VCB 处理的 D18:L8-BO 和 PM6:L8-BO 基OSC 分别实现了19.33% 和 19.51% 的功率转换效率，优于 LCB 处理和 SCB 处理的器件。
论文信息：Zihao Xia, Chuanlin Gao, Zhixiang Xie, Miaoxuan Wu, Hansheng Chen, Tongzi Li, Jiang Zhou, Ting Cai, Huawei Hu, Jing Shuai, Chen Xie, Guangye Zhang, Wenduo Chen, Shenghua Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202421953. https://doi.org/10.1002/anie.202421953
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