主要內(nèi)容
高效穩(wěn)定的全聚合物太陽能電池(all-PSCs)因其對柔性器件的機械魯棒性而受到更多關注。在CH系列小分子受體的基礎上,報道了一種新型聚合物受體(PZC24),當與PM6共混時,其功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)達到16.82%。
為了進一步提高性能,南開大學陳永勝、闞斌等人提出并合成了一種與PZC24具有相同主鏈結(jié)構的低聚物受體(CH-D1)作為all-PSCs體系的第三組分。該創(chuàng)新策略提高了分子結(jié)晶度和分子堆積,并能保持all-PSCs二元體系的高效電荷傳輸通道。因此,基于PM6:PZC24:CH-D1的三元器件表現(xiàn)出17.40%的PCE,是所有PSCs中的最高記錄之一。與PM6:PZC24相比,其三元器件的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性同時增強。此外,引入低聚物受體并沒有削弱all-PSCs的機械魯棒性。因此,三元柔性器件顯示出15.35%的優(yōu)異PCE。
該策略在PM6:PY-IT和PM6:PY-V-γ all-PSCs中表現(xiàn)出良好的適應性,PCEs提高了17%以上。此研究結(jié)果為同時提高all-PSCs器件的光伏效率和穩(wěn)定性提供了可行的策略,預示著all-PSCs的光明前景。
圖4:PM6:PZC24、PM6:CH-D1、PM6:PZC24:CH-D1混合薄膜的AFM圖
Zhixiang Li, Zhe Zhang, Hongbin Chen, Yunxin Zhang, Yuan-Qiu-Qiang Yi, Ziqi Liang, Bin Zhao, Miaomiao Li, Chenxi Li, Zhaoyang Yao, Xiangjian Wan, Bin Kan, Yongsheng Chen