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AFM:限制分子扩散可实现高热稳定和高效的有机太阳能电池

NavyLIu
2025-06-25


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实现有机太阳能电池(OSC)的功率转换效率(PCE)和长期耐久性的同时提高对其商业应用来说是一个挑战。尽管小分子受体在实现高光伏性能方面起着关键作用,但由于分子间相互作用弱和结构小,它们在操作条件下具有固有的扩散倾向,通常会导致器件严重退化。在此,江汉大学阳仁强、王迅昶、Chen Liangliang开发了一种由单体L8-BO和二聚体D-Y3F在三元活性共混物中组成的“1+2”类合金策略,有效实现了分子扩散限制和形态稳定,同时实现了19.70%PCE

本文要点:

1)      PM6:L8-BO:D-Y3F系统表现出卓越的热稳定性,在85°C下热老化200小时后,其初始PCE保持在85%以上。

2)      这种类合金方法通过多种机制协同提高了器件性能和稳定性:1)控制预聚集行为并优化纳米微观形貌,以促进激子解离和电荷传输;2)通过D-Y3F诱导的具有增强π-π相互作用和分子纠缠的鲁棒网络抑制类合金复合材料中的严重分子扩散;3)调节相对较高的玻璃化转变温度,以克服扩散驱动的形态演变,如聚集和相分离。

3)      该工作为实现高性能OSC提供了一种有效方法,同时有效地减轻了扩散引起的器件退化。

参考文献:

Jin Chen et.al 1+2” Alloy-Like Strategy: Restricting Molecular Diffusion Enables Highly Thermally-Stable and Efficient Organic Solar Cells Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202508397

https://doi.org/10.1002/adfm.202508397




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