研究背景
研究内容
近日，青岛大学薄志山教授和刘亚辉教授带领研究团队通过在吸电子端基上分别引入 3,4,5-三氟苯基和 3,5-二氟-4-氰基苯基设计了两种非稠环电子受体，2BTh-CN 和 2BTh-3F，并深入研究了这两种不同取代基对 NFREA 性能的具体影响。
该工作研究发现，引入 3,5-二氟-4-氰基苯基显著增强了端基的吸电子能力。这种增强作用加强了分子内的电荷转移 (ICT) 效应，导致吸收光谱发生红移。此外，该取代基有效地调节了受体分子的能级，产生了合适的开路电压 (Voc)。因此，基于 2BTh-CN 的有机太阳能电池 (OSCs) 表现出了卓越的光电转换效率 (PCE)，达到了 15.07%，明显高于基于 2BTh-3F 的 OSCs（PCE 为 9.34%）。此外，通过将 2BTh-CN 作为第三组分整合到 D18:2BTh-C2 体系中，我们成功制备了一种高性能的三元有机太阳能电池，其 PCE 超过了 17%。
图 1. a 分子结构与静电势图；bc 分子的溶液吸收与薄膜吸收图；d 能级图
总体而言，我们的研究结果强调了通过精心设计和优化非稠环受体分子结构可以实现卓越光伏性能。该成果以“Boosting Organic Solar Cell Efficiency via Tailored End-Group Modifications of Novel Non-Fused Ring Electron Acceptors”(《通过端基修饰提高基于非稠环电子受体的有机太阳能电池效率》)为题，发表在英国皇家化学会期刊 Materials Horizons 上，并入选为 hot article。
论文信息
Boosting Organic Solar Cell Efficiency via Tailored End-Group Modifications of Novel Non-Fused Ring Electron Acceptors
Xiaodong Wang, Nan Wei, Yetai Cheng, Andong Zhang, Ziqing Bian, Hao Lu, * Xiangwei Zhu, Yahui Liu,* Yaoyao Wei,* Zhishan Bo*
Mater. Horiz., 2024
https://doi.org/10.1039/D4MH01113A
作者简介
本文第一作者，北京师范大学博士，青岛大学博士后。山东省博士后创新人才，累计发表 SCI 论文二十余篇。
课题组主页：
https://www.x-mol.com/groups/gnrlyyyjs
本文通讯作者，青岛大学教授，山东省优青，山东省青年泰山学者。2013 年本科毕业于北京师范大学获得学士学位。2018 年博士毕业于北京师范大学获得博士学位，师从北京师范大学薄志山教授。2020 年加入青岛大学纺织服装学院，功能染料与应用技术研究院核心成员，博士/硕士生导师，主持国家青年基金、面上项目等。研究方向：有机光电材料与器件，如有机太阳能电池关键材料、钙钛矿太阳能电池空穴传输材料等，开发了多种非富勒烯受体材料，共轭聚合物给体材料等。至今发表 SCI 论文 70 余篇，包括 J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Sci. China Chem., Adv. Energy Mater., ACS Energy Lett., Chem. Mater., Macromolecules 等高水平论文。
本文通讯作者，硕士生导师，青岛大学特聘教授。2022 年 6 月博士毕业于北京师范大学。2022 年入职青岛大学，现为青岛大学材料科学与工程学院高分子材料系副教授，同时任职于青岛大学功能染料与应用技术研究院，长期从事有机光伏材料与器件的研究。以第一作者/共同一作/通讯作者身份在 Angew. Chem. Int. Ed., Advanced Materials，Advanced Energy Materials, Advanced Functional Material, ACS Energy Letter, Chemical Engineering Journal, Science China Chemistry 等学术期刊上发表 40 多篇研究论文，多篇论文被杂志高亮报道。
期刊介绍
rsc.li/materials-horizons
Mater. Horiz.
| 2-年影响因子* | 12.2分 |
| 5-年影响因子* | 12.5分 |
| JCR 分区* | Q1 材料科学-跨学科 Q1 化学-跨学科 |
| CiteScore 分† | 18.9分 |
| 中位一审周期‡ | 38 天 |
Materials Horizons 是材料科学领域的领导性期刊，发表高质量、高创新性的研究成果。该期刊侧重于原创性研究，强调所发表的论文要提出新的概念或新的思维方式（概念上的进展），而不是以报道技术方面的进展为主。当然，在概念上未有创新但实现了突破性进展的杰出工作（例如材料性能突破已有纪录）也有被发表的机会。另外，该刊要求所发表的论文能引起材料科学各领域读者的广泛兴趣。
Martina Stenzel
🇦🇺 新南威尔士大学
|
|
Editorial board members
|
|
* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)
† CiteScore 2023 by Elsevier
‡ 中位数，仅统计进入同行评审阶段的稿件
📧 RSCChina@rsc.org
↓↓↓
