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EES：抑制静电势波动实现高效有机光伏电池

NavyLIu
2025-06-07


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分子设计策略显著提高了有机光伏（OPV）电池的功率转换效率（PCE）。控制单体静电势波动（ESPF）通过实现高填充因子（FF）来提高PCE，但目前的研究在很大程度上忽视了聚集后ESPF的变化。近日，中国科学院侯剑辉、崔勇设计并合成了三种宽带隙受体，分别命名为AITO-Br、AITO-2F和ITO-2F。

本文要点：

1) 理论计算结果表明，分子聚集导致π电子离域，导致二聚体的ESPF重新分布。因此，AITO-2F分子由于其低二聚体ESPF而表现出最小的斯托克斯位移、温度依赖性和能量无序性。此外，与PBQx-TCl共混，AITO-2F在共混薄膜中也保持了优异的光电性能。最终，基于PBQx-TCl:AITO-2F的OPV电池实现了16.1%的PCE，同时具有0.803的高FF。

2) 瞬态吸收表明，AITO-2F的低ESPF促进了部分内激发态，增强了激子解离并减少了复合。在660 nm激光下，基于PBQx-TCl:AITO-2F的电池实现了0.838的FF和36.4%的PCE。

参考文献：

Yang Xiao et.al Suppressing Electrostatic Potential Fluctuations to Achieve High-efficiency Organic Photovoltaic cells for Laser Wireless Energy Transfer EES 2025

DOI: 10.1039/D5EE01440A

https://doi.org/10.1039/D5EE01440A




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