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研究背景
绝缘物混合策略在有机光伏领域取得了巨大的成功。通过改变混合比例，绝缘聚合物在调节分子构型、薄膜结晶度和钝化缺陷态等方面展现出显著的成效。然而，目前的研究表明，此类物理性质的优化主要归因于薄膜形貌的改善，这似乎是掺入绝缘物的必然结果。
研究成果
近日，山东大学殷航教授、郝晓涛教授研究团队提出了一种绝缘物-给体电子波函数耦合新机制，为有机光伏器件的性能提升提供了新的策略。研究团队观察到，在一系列给体系统中加入绝缘聚合物后，可以实现绝缘材料的富电子基团与给体聚合物D单元耦合，有效降低电子传输能垒，有利于聚合物链内电子输运。不同于传统的形貌调节机制，该耦合效应可以显著提升薄膜电子迁移率（高达100倍）。此外，研究团队成功利用这种耦合效应制备PM6/L8-BO准双层有机光伏器件，器件最佳效率达到19.50%（认证19.18%）。这项工作不仅为有机半导体中绝缘物混合策略提供了一个新的视角，而且为制备高性能有机光伏器件提供了一种简单有效的新方法。
图文简介
绝缘物-给体共混的电子输运分析
绝缘物-给体耦合效应的理论计算
扩展的Su-Schrieffer-Heeger (SSH)紧束缚模型计算用于阐明给体聚合物中的电子输运行为。净电荷的时间演化结果表明，在D单元与PS耦合的情况下，施加相对较低的电场即可实现有效的载流子输运；电荷中心位置计算结果表明，D单元与PS耦合时的平均输运速度明显优于无耦合时的速度，理论计算结果与实验现象一致。
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