對于小分子受體（SMA）和聚合物受體來說，在柔性有機太陽能電池（OSC）中實現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）和機械魯棒性之間的平衡仍然是一個重大挑戰(zhàn)。近日，中國科學院葛子義、Song Wei、Chen Zhenyu通過在側(cè)鏈位點引入不同長度的柔性連接體，開發(fā)了一系列柔性連接體巨分子受體（GMA），DSY-C4至DSY-C10。
本文要點：
1) 基于DSY-C10的優(yōu)化器件在二元OSC中表現(xiàn)出高效率（PCE=18.89%）和出色的機械彈性（裂紋起始應變（COS）=9.95%），代表了高延展性受體的新基準。側(cè)鏈位點的連接使分子表現(xiàn)出蝴蝶狀構象，柔性連接體降低了空間位點電阻，顯著提高了GMA的結(jié)晶度和聚集性。
2) 因此，PM6:DSY-C10基器件的短路電流密度（JSC=27.51 mA cm-2）和填充系數(shù)（FF=0.785）優(yōu)于PM6:DSY-C4基器件（JSC=26.65 mA cm-2和FF=0.728）。此外，較長的柔性連接體增強了供體-受體相互作用，導致PM6:DSY-C10共混膜的COS比PM6:DSY-C4高65%（COS=6.04%），接近聚合物受體（PT-IY）的性能。此外，在PM6:BTP-eC9二元共混物中摻入DSY-C10的效率為19.91%（認證為19.39%），突顯了柔性連接體GMA在高效柔性OSC中的潛力。
Qinrui Ye et.al Butterfly-effect of Flexible Linker in Giant-molecule Acceptor: Optimized Crystallization and Aggregation for Enhancing Mechanical Durability and Approaching 19% Efficiency in Binary Organic Solar Cells EES 2025
DOI: 10.1039/D4EE05456C
https://doi.org/10.1039/D4EE05456C
