基于雙聚合物供體的三元有機太陽能電池(TOSC)通過擴大光譜覆蓋范圍和細化相形態來實現增強的吸收和穩定性。然而,雙聚合物供體固有的鏈纏結導致了相當大的空間位阻,阻礙了有效的混合,并對進一步的性能改進提出了挑戰。在這里,南方科技大學郭旭崗、Liu Bin、韓國科學技術院Bumjoon J. Kim介紹了一種新的聚合物供體PBTI-FR,其特征是具有雙噻吩酰亞胺(BTI)受體單元,該單元專門用于與PM6和L8-BO形成雙聚合物供體TOSC。
本文要點:
1) 聚合物供體PBTIN-FR具有很強的偶極矩,與另一種聚合物供體PM6具有良好的相容性,促進了穩定的合金供體結構。這種合金供體策略不僅可以減少能量損失,還可以增強分子間相互作用,微調薄膜納米形態。
2) 因此,激子解離和電荷傳輸得到了改善,提供了20.52%的功率轉換效率,同時具有82.55%的填充因子。此外,三元器件表現出優異的熱穩定性,在加熱1008小時后仍保持其初始性能的92.2%以上,突顯了雙聚合物供體合金設計在對抗性能退化方面的有效性。
Changjing Xu et.al Bithiophene Imide-Based Polymer Donor for Alloy-like Ternary Organic Solar Cells with Over 20.5% Efficiency and Enhanced Stability EES 2025
DOI: 10.1039/D5EE00812C
https://doi.org/10.1039/D5EE00812C