Y18:調節非富勒烯受體的缺電子核心得到超17%單節有機太陽能電池

2020-08-28 知研光電材料

在開發高性能非富勒烯有機太陽能電池(OSC)方面,尋找有效的分子設計策略以實現高效的電荷產生和較小的能量損耗是長期存在的挑戰。最近,中南大學鄒應萍教授和中國科學院的李永舫教授聯合報導了Y系列非富勒烯受體,它具有缺電子稠環核結構(典型的Y6),這為實現高外部量子效率(~ 80%)同時保持低能量損失(~ 0.57 eV)打開了新的大門。在此基礎上,進一步降低能量損失,最終提高OSCs的性能成為研究熱點。

在這項研究中,他們設計併合成了Y系列受體家族的新成員Y18,採用具有獨特發光特性的稠環苯並三唑單元作為其缺電子核心。與Y6相比,基於苯並三唑的受體Y18表現出更寬的光吸收和更高的電壓。因此,該器件的光電轉換效率達到16.52%,而能量損失僅為0.53 eV,非常低。通過採用三元混合策略進一步優化器件,使我們獲得了17.11%的高效率(NREL認證為16.76%)。Y18比Y6具有更寬的吸收光譜和更高的電壓,有望成為OSC領域最重要的候選材料之一。

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