1521
2022-04-02
颗粒在线讯：近年来，得益于非富勒烯受体的发展，有机太阳能电池的光电转换效率取得重大突破。然而，同时兼具高稳定性、低成本和高效率的有机光伏材料与器件仍具挑战，成为其商业化应用的制约瓶颈。
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员朱晓张课题组在n-型光伏材料与器件研究方面开展深入研究，发展了系列高性能光伏受体材料，并构筑了系列高性能光伏器件。
基于在n-型光伏材料的设计、合成及器件应用方面的积累，受到高迁移率稠环有机半导体成功设计的启发，该课题组在2021年提出了“全稠环电子受体（AFAR）”的设计概念，发展了高稳定性的光伏受体材料，其表现出更低的分子重组能和优异的化学、光化学及热稳定性，实现了接近10%的效率，相关成果发表在CCS Chem.（2021, 3, 1070–1080）上。
最近，他们通过引入基于苯并噻二唑的核心骨架，发展了新的全稠环电子受体材料（F-受体），实现了近红外响应性。为了解决非富勒烯受体的宏量制备问题，研究人员利用高效分子内双C-H活化/环化方法开发了一套完整的合成路线，实现了一天内10克级材料的宏量制备。与目前报道的非富勒烯受体相比，其表现出更低的合成成本（与P3HT的成本相当）。研究表明，F-受体具有比主流3-（二氰基亚甲基）靛酮（ICNC）类受体更加优异的薄膜稳定性。单晶X射线结构分析表明，F-受体具有三维蜂窝型堆积结构，有利于电荷传输。基于全稠环电子受体的器件获得了13%的光电转化效率，是非INCN类受体材料的效率最高值。此外，空气中加工基于F-受体的器件展示出优良的光稳定性，表现出极小的“burn-in”损失。
该工作为协同解决有机太阳能电池中的成本、效率和稳定性难题提供了范例，相关成果发表在CCS. Chem.（2022, DOI: 10.31635/ccschem.022.202201963）上。
兼具高效率、低成本、高稳定性的全稠环F-受体材料
版权与免责声明：
（1） 凡本网注明"来源：颗粒在线"的所有作品，版权均属于颗粒在线，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：颗粒在线"。违反上述声明者，本网将追究相关法律责任。
（2）本网凡注明"来源：xxx（非颗粒在线）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
（3）如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
