分子設(shè)計(jì)策略顯著提高了有機(jī)光伏（OPV）電池的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）?？刂茊误w靜電勢(shì)波動(dòng)（ESPF）通過(guò)實(shí)現(xiàn)高填充因子（FF）來(lái)提高PCE，但目前的研究在很大程度上忽視了聚集后ESPF的變化。近日，中國(guó)科學(xué)院侯劍輝、崔勇設(shè)計(jì)并合成了三種寬帶隙受體，分別命名為AITO-Br、AITO-2F和ITO-2F。
本文要點(diǎn)：
1) 理論計(jì)算結(jié)果表明，分子聚集導(dǎo)致π電子離域，導(dǎo)致二聚體的ESPF重新分布。因此，AITO-2F分子由于其低二聚體ESPF而表現(xiàn)出最小的斯托克斯位移、溫度依賴性和能量無(wú)序性。此外，與PBQx-TCl共混，AITO-2F在共混薄膜中也保持了優(yōu)異的光電性能。最終，基于PBQx-TCl:AITO-2F的OPV電池實(shí)現(xiàn)了16.1%的PCE，同時(shí)具有0.803的高FF。
2) 瞬態(tài)吸收表明，AITO-2F的低ESPF促進(jìn)了部分內(nèi)激發(fā)態(tài)，增強(qiáng)了激子解離并減少了復(fù)合。在660 nm激光下，基于PBQx-TCl:AITO-2F的電池實(shí)現(xiàn)了0.838的FF和36.4%的PCE。
Yang Xiao et.al Suppressing Electrostatic Potential Fluctuations to Achieve High-efficiency Organic Photovoltaic cells for Laser Wireless Energy Transfer EES 2025
DOI: 10.1039/D5EE01440A
https://doi.org/10.1039/D5EE01440A
