隨著有機光伏(OPV)應用探索的深入,寬帶隙(WBG)OPV電池在各種新型應用中顯示出巨大潛力。近日,中國科學院侯劍輝通過減少最高占據分子軌道和最低未占據分子軌道的重疊,設計并合成了WBG受體FPCC-Br。
本文要點:
1) 由于簡化的合成路線和高合成收率,基于FPCC的受體在所有WBG受體中具有最低的原材料成本。得益于其出色的電荷轉移和激子解離能力,PBQx-TF:FPCC-Br基電池的功率轉換效率(PCE)為13.6%,是帶隙低于720 nm的OPV電池的最高效率。此外,基于PBQx-TF:eC9-2Cl:FPCC-Br的三元電池顯示出19.3%的PCE。
2) 當放置在照度為1000勒克斯的發光二極管燈下時,PBQx TF:FPCC Br基電池的PCE達到了29.3%。然后,PBQx-TF:FPCC-Br基電池被用作串聯電池的前電池,實現了20.1%的PCE。此外,串聯的電池通過水下光伏電解(UPE)直接生產氫氣,實現了6.91%的太陽能到氫氣的效率。這些電池在80°C下表現出顯著的熱穩定性,表明其在UPE中的應用是可行的。
Yang Xiao et.al Molecular Design of High-performance Wide-bandgap Acceptor Enables Versatile Organic Photovoltaic Applications EES 2025
DOI: 10.1039/D4EE05022C
https://doi.org/10.1039/D4EE05022C