聚合的A–D–A型小分子受体(SMA)的最新开发进展已将全聚合物太阳能电池(all-PSC)的功率转换效率(PCE)提高了13%以上。但是,由于区域异构的溴化端基(IC-Br(in)和IC-Br(out)),SMA的单体通常由三种异构体的混合物组成。深圳大学Chuluo Yang和香港科技大学Tao Liu,Huiliang Sun,He Yan等人成功分离了两个异构端基,解决了区域异构问题,并开发了三种聚合物受体,分别称为PY‐IT,PY‐OT和PY‐IOT,其中PY‐IOT是具有以下特征的无规三元共聚物:两个受体的比例相同。
本文要点:
1)有趣的是,从PY‐OT,PY‐IOT到PY‐IT,吸收边逐渐红移,电子迁移率逐渐增加。理论计算表明,LUMOs分布在PY‐IT的整个分子主链上,有助于增强电子传输。因此,PM6:PY‐IT系统实现了15.05%的出色PCE,大大高于PY‐OT(10.04%)和PY‐IOT(12.12%)的PCE。形态和器件表征表明,基于PY-IT的器件的最高PCE是增强吸收,更平衡的电荷传输和良好形态的结果。
2)这项工作表明,SMA上的聚合位点会严重影响器件性能,从而为开发适用于所有PSC的高效聚合物受体提供了新的见识。
Zhenghui Luo et al. Precisely Controlling the Position of Bromine on the End Group Enables Well‐Regular Polymer Acceptors for All‐Polymer Solar Cells with Efficiencies over 15%, Advanced Materials, 2020.
DOI: 10.1002/adma.202005942
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202005942