易于获取的苯并[d]噻唑聚合物用于效率超过16%的非富勒烯太阳能电池及其潜在陷阱
DOI:10.1021/acsenergylett.0c00691
期刊:ACS Energy Letters
出版年份:2020
更新时间:2025-09-23 15:21:01
摘要:
我们在此报道了一种简便、高产率合成二氟代BTA结构单元——4,7-双(5-溴-4-(2-己基癸基)噻吩-2-基)-5,6-二氟-2-(十五烷-7-基)苯并[d]噻唑(BTAT-2f)的方法,该单元可用于有机太阳能电池(OSCs)中的给体(D)-受体1(A1)-受体2(A2)聚合物体系[D=联噻吩,A1=BTAT-2f,A2=苯并噻二唑(BT)衍生物]。通过逐步调节A2的氟化程度,实现了对聚合物光学和电子性质的精细调控。本体异质结(BHJ)型PBTATBT-4f:Y6太阳能电池在不使用加工添加剂的情况下,实现了16.08%的显著功率转换效率(PCE)(开路电压Voc=0.81 V,短路电流密度Jsc=27.25 mAcm-2,填充因子FF=72.70%)。相比之下,PBTATBT-2f:Y6由于共结晶诱导的复合效应表现出无序形貌和低PCE——这在非富勒烯(NFA)有机太阳能电池中尚属首次发现。该结果对未来NFA材料设计具有重要指导意义。
作者:
Liang-Wen Feng,Jianhua Chen,Subhrangsu Mukherjee,Vinod K. Sangwan,Wei Huang,Yao Chen,Ding Zheng,Joseph W. Strzalka,Gang Wang,Mark C. Hersam,Dean DeLongchamp,Antonio Facchetti,Tobin J. Marks