非富勒烯受體在有機太陽能電池(OSC)方面顯示出巨大的前景。然而,實現具有構象單一性和有效分子堆疊的高效分子系統仍然存在挑戰。
在這項研究中,河南大學Jinsheng Song通過采用大環封裝四噻吩,提出了一種新的非稠合四噻吩受體R4T-1的設計。
文章要點
1)單晶結構分析表明,環狀烷基側鏈可以完美包裹分子的中心部分,形成構象穩定且平面的分子主鏈。而沒有封裝限制的對照4T-5則顯示出順式和扭曲構象。
2)結果,基于R4T-1的OSC實現了超過15.10%的出色功率轉換效率(PCE)和25.48 mA/cm2的高短路電流密度(JSC),相對于同類產品顯著提高了約30%的控制。
3)研究結果表明,大環封裝策略可以幫助完全非熔融電子受體(FNEA)實現高光伏性能,并為 FNEA 設計開辟新途徑。
參考文獻
Shuaishuai Shen, et al, Macrocyclic Encapsulation in a Non-fused Tetrathiophene Acceptor for Efficient Organic Solar Cells with High Short-Circuit Current Density, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202316495
DOI: 10.1002/anie.202316495
https://doi.org/10.1002/anie.202316495