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具有芳香稠环的聚合物供体被认为是实现高效非富勒烯有机太阳能电池（OSC）的重要方法。基于此，华南师范大学刘升建&港科大(广州)吴佳莹团队开发了一种新型的融合吸电子基序萘并[1,2-c:5,6-c']双（[1,2,3]噻二唑）（iNT），以设计出具有高发光效率和大电离势的低成本聚合物供体 PiNT，相关成果于2024年9月23日发表于Energy & Environmental Science期刊。PiNT 在 OSC 中表现出19.1%的优异效率，而对照的 1,2,3-苯并噻二唑 (iBT) 基聚合物 PiBT 和萘并[1,2-c:5,6-c']双（[1,2,5]噻二唑）（NT）基聚合物 PNT 的效率较低，分别为 9.2% 和 14.2%。系统研究表明，融合和异构化策略使 PiNT 具有更高的消光系数、更大的电离势和更强的结晶性。此外，光致发光量子产率从 PNT 的 9.3% 增加到 PiNT 的 30.7%。从供体 PiNT 激子到受体 BTP-eC9 的有效 Förster 共振能量转移，以及随后的反向空穴转移，改善了激子解离并抑制了非辐射损失。因此，基于 PiNT 的 OSC 达到最高短路电流密度 (Jsc) 27.8 mA cm-2、开路电压 (Voc) 0.88 V 和填充因子 (FF) 77.6%。值得注意的是，PiNT 结合了简单的合成、高效率、出色的设备稳定性和可扩展性，使其成为未来商业生产的经济高效的供体替代品。总体而言，本文强调萘并[1,2-c:5,6-c']双([1,2,3]噻二唑) (iNT) 是设计高效聚合物供体的有效候选者。![]()
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论文信息：T. Jia, Y. Luo, Y. Hai, T. Lin, X. Qin, R. Ma, K. Fan, A. A. Sergeev, T. A. P. Dela Peña, Y. Li, M. Li, K. S. Wong, G. Li, J. Wu, S. Liu and F. Huang, Energy Environ. Sci., 2024, DOI: 10.1039/D4EE02414A.
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