李永舫等人Nat.,Commun.,16.16%效率!,全聚合物太阳能电池

基于聚合小分子受体的全聚合物太阳能电池最近取得了重大进展。中科院化学所李永舫,LeiMeng,BoGuan,和北卡罗来纳州立大学HaraldAde等人合成了两种基于A-DA'DA小分子受体的PSMA,PS-Se与苯并[c][1,2,5]噻二唑A'的核心和PN-Se与苯并三唑A'的核心,用于研究分子结构对PSMA光伏性能的影响。

基于聚合小分子受体 (PSMA) 的全聚合物太阳能电池 (all-PSC) 最近取得了重大进展。中科院化学所李永舫, Lei Meng, Bo Guan,和北卡罗来纳州立大学Harald Ade等人合成了两种基于A-DA'DA小分子受体的PSMA,PS-Se与苯并[c][1,2,5]噻二唑 A'的核心和PN-Se与苯并三唑A'的核心,用于研究分子结构对PSMA光伏性能的影响。

这两种PSMA对PN-Se具有广泛的吸收,显示出比PS-Se 更多的红移吸收和合适的电子能级,适用于以PBDB-T作为聚合物供体的全PSC中的聚合物受体。低温透射电子显微镜可视化了PBDB-T供体和 PSMA 在其溶液中的聚集行为。

此外,PBDB-T:PN-Se共混膜中的双连续互穿网络的聚集尺寸为10~20 nm,通过光致力显微镜可以清楚地观察到。PBDB-T:PN-Se 活性层的理想形态使其全PSC显示出更高的功率转换效率,效率值为 16.16%。

Du, J., Hu, K., Zhang, J. et al. Polymerized small molecular acceptor based all-polymer solar cells with an efficiency of 16.16% via tuning polymer blend morphology by molecular design. Nat. Commun. 12, 5264 (2021).

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25638-9

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