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國科大黃輝&張昕團隊：調節二聚化電子受體的構象實現高效率有機太陽能電池

閱讀：932 發布時間：2023/2/24

主要內容

二聚化電子受體（DFREAs）由于其單體和聚合物受體的綜合優勢而備受關注，包括良好的分子結構、優異的重復性和穩定的形態。然而，在二聚過程中額外引入的單鍵可能導致DFREAs的主鏈扭曲，不利于分子間堆積和電荷傳輸。

在這篇文章中，國科大黃輝&張昕團隊設計并合成了三種DFREAs，其中通過調節分子內非共價相互作用（INIs）的強度來系統地調節DFREA構象，以實現高性能有機太陽能電池（OSCs）。

理論和實驗結果表明，S··F INIs的逐步引入可以不斷提高分子的平面性和剛性，從而降低重組能量，形成有序分子堆積模式以及增強DFREAs的結晶。得益于四倍S··F INIs的引入，基于DYF-TF的二聚化電子受體OSCs顯示出破紀錄的18.26%高效率，能量損失降低（0.493eV）。此外，基于DYF-TF的二元器件表現出良好的長期穩定性，T80%的壽命為2681小時，DYF-TF三元器件的功率轉換效率進一步提高到18.73%。這項工作表明了INIs策略在實現優異的DFREAs材料方面擁有的巨大潛力。

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文獻信息

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Xiaobin Gu, Yanan Wei, Na Yu, Jiawei Qiao, Ziyang Han, Qijie Lin, Xiao Han, Jinhua Gao, Congqi Li, Jianqi Zhang, Xiaotao Hao, Zhixiang Wei, Zheng Tang, Yunhao Cai, Xin Zhang & Hui Huang

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