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静电力促进聚合物供体的分子间堆叠,二元有机太阳能电池效率达到 19.4%
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2023-10-09 , DOI: 10.1038/s41467-023-42071-2
Zirui Gan 1 , Liang Wang 1 , Jinlong Cai 1 , Chuanhang Guo 1 , Chen Chen 1 , Donghui Li 1 , Yiwei Fu 1 , Bojun Zhou 1 , Yuandong Sun 1 , Chenhao Liu 1 , Jing Zhou 1 , Dan Liu 1 , Wei Li 1 , Tao Wang 1, 2
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共轭聚合物由于具有芳香族和不规则结构单元,通常具有低结构有序性,这限制了它们在有机太阳能电池中的光吸收和电荷迁移率。在这项工作中,我们报道了一种共轭分子INMB-F,它可以通过静电力充当分子桥,以增强基于BDT的聚合物供体的分子间堆叠,从而实现高效稳定的有机太阳能电池。分子动力学模拟和同步加速器X射线测量表明,负电性INMB-F吸附在聚合物供体的正电性主链上,增加供体-供体相互作用,从而增强结构有序性,缩短π-π堆积距离,从而增强电荷传输能力。在 INMB-F 改性供体层顶部铸造非富勒烯受体层,通过逐层沉积制造太阳能电池,证明了一系列光伏系统中功率转换效率的显着提高。PM6/L8-BO 二元器件实现了 19.4% 的功率转换效率(认证为 18.96%),这是该材料系统报道的最高效率之一。INMB-F 增强的聚合物供体结构有序性也使 PM6/L8-BO 有机太阳能电池的运行稳定性提高了六倍。





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更新日期:2023-10-10
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