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"双受体型"无规共轭三元聚合物给体用于无添加剂非富勒烯有机太阳能电池

DOI：10.1021/acsami.0c02862 期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 随机共轭三元共聚物（RCTs）不仅促进了对当前高效非富勒烯聚合物太阳能电池（OSCs）的深入理解和实现，还提供了一种简单实用的合成策略。然而，RCTs的光伏性能仍落后于给体-受体交替共聚物，尤其是在无添加剂器件中。为此，我们开发了两种可行的"双受体型"随机共轭三元共聚物PBDB-TAZ20和PBDB-TAZ40?；赑BDB-TAZ20:ITIC和PBDB-TAZ40:ITIC的无添加剂OSCs分别展现出12.34%和11.27%的良好效率，均优于PBDB-T:ITIC基器件。研究表明，RCTs中适度减弱的结晶度和降低的相分离程度有助于改善电荷传输、减少双分子复合，从而提升无添加剂OSCs的光伏性能。结果表明，在D-A聚合物给体中引入第三组分可为高性能OSCs提供简单而高效的合成途径。
作者： Youdi Zhang，Yiming Shao，Zhouyin Wei，Lifu Zhang，Yu Hu，Lie Chen，Shanshan Chen，Zhongyi Yuan，Yiwang Chen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

以随机共轭三元共聚物（RCTs）为给体材料，开发高性能无添加剂的非富勒烯聚合物太阳能电池（OSCs）。

研究成果

将TAZ单元引入三元共聚物有助于降低HOMO和LUMO能级，与ITIC形成更互补的吸收区域，并实现适宜的相分离程度，从而抑制双分子复合并提升器件性能?；赑BDB-TAZ20:ITIC的器件实现了12.34%的PCE，凸显了RCTs在高性能无添加剂有机太阳能电池中的潜力。

研究不足

该研究聚焦于以ITIC为受体的特定三元共聚物PBDB-TAZ20和PBDB-TAZ40，其普适性仅限于其他聚合物-受体组合。虽然器件效率有所提升，但仍落后于部分最先进的有机太阳能电池。

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