分會

第二十六分會：有機光伏材料與器件

摘要

具有創(chuàng)紀錄的能量轉換效率的有機太陽能電池已提高到18.22％，仍落后于無機和有機/無機雜化太陽能電池1。阻礙效率快速提高的根本原因是有機材料器件中活性層厚度和吸收強度的限制，這歸因于非富勒烯體系中不明確的電荷轉移機制以及富勒烯體系中待發(fā)現(xiàn)的變化點。然而，富勒烯與非富勒烯之間結構和性能的變化引起差異總是被忽略2-4，這對理解和建立分子結構與光電機制和性能之間的關系以快速提升效率提出了新的挑戰(zhàn)。因此，我們采用多尺度的理論模擬技術：1）通過公式法對比說明了富勒烯和線性非富勒烯體系內電荷轉移機制的差異；2）建立碗狀非富勒烯受體體系作為π共軛過渡探索模型，研究原始電荷轉移(CT)態(tài)公式不適用于部分非富勒烯體系的原因及其限制性使用條件；3）揭示了主導給體/富勒烯受體和給體/非富勒烯受體處電荷轉移機制不同的影響因素；4）探索三元器件中微量第三組分對富勒烯受體的激發(fā)作用，設計通過三元策略改進二元電池性能的方法。 參考文獻 [1] Duan, C. H.; Ding, L. M. Sci. Bull. 2020, 65(15): 1231. [2] Li, M. Y.; Yin. H.; Sui, M. Y.; Wang, F.; Liu, Y. H.; Sun, G. Y. Int. J. Quantum Chem. 2019, 119 (15): e25938. [3] Sui, M. Y.; Li, M. Y.; Ren, Y.; Sun, G. Y. Sol. RRL 2020, 2000615. [4] Ren, Y.; Li, M. Y.; Song, Y. X.; Sui, M. Y.; Sun, G. Y.; Qu, X. C.; Xie P.; Lu, J. L. J. Photoch. Photobio. A, 2021, 407: 113087.

關鍵詞

有機太陽能電池;電荷轉移機制;能級簡并;電荷轉移態(tài);分子間相互作用

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