開發具有簡化工作機制和制造工藝的高性能二元有機太陽能電池(OSCs)是促進OSCs商業應用的迫切需要。盡管末端氟化已被廣泛應用于獲得高效的非富勒烯受體(NFAs),但很少探索核心氟化。在此,中國科學院Zhu Xiaozhang、Liu Feng采用喹喔啉的結構膨脹性,合成了一系列具有可調光電和聚集性能的NFAs,AQx-nF(n=0–4,表示核上的氟原子數)。
本文要點:
1) AQx-2F不僅提供了適當的能量偏移和結晶度來平衡電荷產生和復合,還表現出改善的偶極矩和3D網絡填充,使纖維形態具有優異的激子/電荷載流子動力學。
2) 這些特征產生了19.7%的優異功率轉換效率(PCE),這是有史以來報道的二元OSC的最高值。該工作強調了核心氟化的重要性,為設計更高效的NFA以獲得更高性能的OSC提供了見解。
Kerui Liu et.al 19.7% efficiency binary organic solar cells achieved by selective core fluorination of nonfullerene electron acceptors Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.01.005
https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.01.005