分會(huì)

第二十九分會(huì)：有機(jī)/鈣鈦礦光伏材料與器件

摘要

近年來，全聚合物太陽能電池（all-PSCs）取得了顯著進(jìn)展，器件性能也在不斷提升。然而，同時(shí)獲得高的開路電壓（VOC）和短路電流密度（JSC）仍然是具有挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵問題之一。在此，我們通過將小分子受體（SMA）與二氟化的噻吩連接單元進(jìn)行聚合開發(fā)了一種新型的聚合物受體PY-DF[1]。與非氟化的PYT相比，PY-DF表現(xiàn)出更平面和剛性的分子構(gòu)象。優(yōu)化的分子構(gòu)象使得PY-DF展示出優(yōu)異的分子內(nèi)共軛和鏈間堆積，從而導(dǎo)致改善的電子迀移率和降低的能量無序。PY-DF相對(duì)PYT（?3.80 eV）上移的LUMO能級(jí)（?3.76 eV）有利于改善相應(yīng)器件的VOC[2]。與PYT相比，PY-DF具有與PM6更良好的混溶性，從而使得相應(yīng)的共混薄膜具有更合適的相分離，促進(jìn)了激子解離和電荷傳輸[3]。最終，與基于PYT的all-PSC相比（PCE = 13.2%，JSC = 21.7 mA cm?2，VOC = 0.93 V），基于PY-DF的all-PSC實(shí)現(xiàn)了15.7%的更高PCE，并顯示同時(shí)增強(qiáng)的JSC（23.1 mA cm?2）和VOC（0.97 V）。這項(xiàng)工作為all-PSCs提供了一種有前途的聚合物受體，并且表明連接單元的氟化是構(gòu)建高性能聚合物受體的一種潛在策略。

關(guān)鍵詞

全聚合物太陽能電池;聚合物受體;氟化連接單元;開路電壓;短路電流密度

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