研究目的
通过修饰侧链和端基来提高聚合物太阳能电池中小分子受体的光伏性能。
研究成果
侧链和端基的修饰是提高聚合物太阳能电池中小分子受体光伏性能的有效方法。该研究使用新型受体BDTSF-IC实现了超过13%的功率转换效率，展示了这种方法提升PSCs效率的潜力。
研究不足
该研究聚焦于小分子受体的侧链和端基修饰及其对光伏性能的影响。局限性包括所测试的修饰类型特定性以及所测光伏参数的范围。
基于苯并二(环戊二噻吩)核与噻吩稠合端基的二维共轭受体在高效聚合物太阳能电池中的应用
DOI：10.1002/solr.202000071
期刊：Solar RRL
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
先前通过侧链调控报道的非富勒烯小分子ITIC-SF，将PBDB-T-SF作为给体、ITIC2作为受体的聚合物太阳能电池(PSCs)功率转换效率从10.1%提升至ITIC-SF受体时的12.2%。为深入研究，本文将分子苯端基替换为噻吩环，获得两种新分子：噻吩共轭侧链含烷硫基取代基的BDTCH-IC，以及含烷硫基和氟取代基的BDTSF-IC。这两种分子的吸收边分别红移至824 nm和793 nm。增强的分子结晶度、促进的电荷提取及优化的形貌共同提升了小分子受体的光伏性能。采用给体PM6时，尽管给受体材料间最高占据分子轨道能级偏移较小，两种小分子受体仍展现出优异光伏性能。通过侧链与端基工程的协同优化，PSCs光伏效率提升至13.1%，并创下该系列分子迄今最佳短路电流(JSC)和填充因子纪录。结果表明侧链与端基修饰是提升小分子受体光伏性能的有效途径。
作者：
Youdi Zhang，Yongjoon Cho，Lian Zhong，Ying Wang，Bin Huang，Zhongyi Yuan，Changduk Yang，Yiwang Chen，Yongfang Li
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