三元有机器件20.2%!北京师范大学薄志山最新EES:通过添加剂诱导的供体和受体超分子相互作用在高效有机太阳电池中构建双纤维网络

文摘   2025-01-22 21:22   瑞士  

北京师范大学薄志山/徐新军&南京林业大学赵文超&青岛大学刘亚辉团队设计并合成了三种氯化噻唑添加剂,即TZ-Cl、TZ-2Cl 和 TZ-3Cl,其特点是氯原子数量不断增加,相关成果发表于Energy & Environmental Science期刊。该团队的研究结果表明,这些添加剂与聚合物供体和非富勒烯受体之间存在超分子相互作用。这些相互作用随着氯原子数量的增加而逐渐增强,从而有助于有效调节供体和受体分子的结晶度和聚集状态。值得注意的是,TZ-3Cl促进了共混膜内双纤维互穿网络结构的显著细化。这种增强的活性层结构有助于延长激子扩散,改善激子解离,促进电荷传输,同时最大限度地减少设备内的能量损失。结果显示,在PM6:L8-BO 二元体系中,加入TZ-Cl、TZ-2Cl 和 TZ-3Cl 作为添加剂的 OSC 分别实现了18.3%、18.5% 和 19.8% 的功率转换效率 (PCE)。此外,在PM6:BTP-eC9-4F:DM-F 三元 OSC 体系中,我们实现了 20.2% 的出色 PCE。总体而言,这项研究介绍了一种利用超分子原理设计高效OSC 添加剂的实用且创新的方法。
论文信息:N. Wei, L. Hao, Y. Wei, Y. Guo, H. Song, J. Chen, Z. Yang, Z. Bian, Y. Cheng, W. Zhang, Q. Chen, Y. Liu, W. Zhao, X. Xu and Z. Bo, Energy Environ. Sci., 2025, https://doi.org/10.1039/D4EE05375C
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