聚噻吩(PT)及其衍生物因其低成本和高合成规模而备受有机光伏界的长期关注。但是,由于缺乏控制形态和匹配材料的合理指导方针,到目前为止,基于PT的功率转换效率(PCE)通常低于10%。天津大学Long Ye和Miaomiao Li等人基于各种非富勒烯受体(ITIC-Th1,ITIC,IT4F,IDIC和Y6)和名为PDCBT-Cl的PT衍生物,首次建立了二元共混物的混溶性,形态和器件性能之间的关系。
本文要点:
1)得益于适当退火的混合相,PDCBT-Cl:ITIC-Th1系统显示出超过12%的最佳效率。相反,由于PDCBT-Cl和“明星”受体Y6的高混溶性,它们的混合物保持均质状态,PCE只有0.5%。
2)还提出了具体准则来弥补PDCBT-Cl:Y6的性能,这对于提高其实际应用至关重要。强调了使用物理参数排除低性能对和筛选有前景的PT。这种方法将加速低成本,高效率的非富勒烯太阳能电池的开发,并将适用于更多的OPV系统。
Ziqi Liang et al. Optimization Requirements of Efficient Polythiophene: Nonfullerene Organic Solar Cells, Joule, 2020.
DOI: 10.1016/j.joule.2020.04.014.
https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.04.014