有机太阳能电池(OSC)具有重量轻、机械柔韧性和卷对卷可加工性等诸多优点，并且功率转换效率(PCE)提高了18%以上。因此，将结晶小分子结合到主体二元系统中以微调薄膜形态被证明是提高有机太阳能电池 (OSC) 光伏性能的有效方法。中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义等人设计并合成了两种化学结构相似的小分子供体 G17 和 G19，作为第三组分掺杂到高效二元体系中是进一步提高OSC的PCE。
研究发现，含G17的sp3-碳π桥具有非晶取向，而硅取代的G19则表现出极其有序的边缘取向。当掺杂到D18-Cl:Y6宿主系统中时，基于G19的三元器件的功率转换效率 (PCE) 显著提高，达到18.53%，这是OSC中最高的PCE 之一。
相比之下，基于G17的三元OSC仅具有相对较低的17.13%的PCE。相应地，基于G19三元活性层的柔性OSC获得了15.9%的优异PCE。这些结果强调，加入高度有序的分子供体是构建高效 OSC 的有效方法。
Zhenyu Chen et al. Small-molecular donor guest achieves rigid 18.5% and flexible 15.9% efficiency organic photovoltaic via fine-tuning microstructure morphology, Joule, 202
https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.06.017
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435121003056
原文刊载于【知光谷】公众号
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