基于二噻吩并硅杂环戊二烯和吩恶嗪的A-D-A结构小分子材料对体异质结及无掺杂钙钛矿太阳能电池的影响

摘要： 本研究中，我们基于二噻吩并硅杂环戊二烯（DTS）构建单元，设计并合成了一种新型给体-受体-给体（A-D-A）结构小分子Si-PO-2CN，其两侧连接富电子吩恶嗪（POZ）单元并以二氰乙烯基封端，展现出独特的电化学与光物理性质。该分子成功应用于钙钛矿太阳能电池（PSCs）及体异质结有机太阳能电池（OSCs）。以无掺杂Si-PO-2CN作为空穴传输材料（HTM）制备的PSCs实现了14.1%的功率转换效率（PCE，活性面积1.02 cm2）。此外，当Si-PO-2CN作为p型给体材料与PC71BM受体共混时，OSCs获得了5.6%的PCE。Si-PO-2CN的多功能应用为基于DTS构建单元的太阳能电池新材料设计提供了实施路径。