近日,,材料科學與工程學院陸仕榮團隊聯(lián)合浙江大學、中國科學院重慶綠色智能技術(shù)研究院,,基于新型液體添加劑策略,,在有機太陽能電池領(lǐng)域取得突破性進展。此成果“Simultaneously improving the efficiencies of organic photovoltaic devices and modules by finely manipulating the aggregation behaviors of Y-series molecules”發(fā)表在《Energy & Environmental Science》(IF=32.4)上,。王宇飛博后,、陸仕榮研究員和楊旸教授為該論文的共同通訊作者,李耀輝(我校與中國科學院重慶綠色智能技術(shù)研究院,、浙江大學聯(lián)合培養(yǎng)博士)為該論文的第一作者,,臺州學院為論文第一通訊單位。
引入電子缺陷核心(例如:BTP,、二噻吩[3.2b]吡咯并苯并噻唑)被認為是調(diào)節(jié)高性能Y系列非富勒烯受體(NFA)的電子振動耦合,、離域和分子堆積的有效策略。然而,,上述手段往往難以實現(xiàn)對Y系列NFA各種聚集行為的精確控制,,這是限制最終器件性能提升的關(guān)鍵因素之一,。在本研究中,臺州學院陸仕榮&浙江大學楊旸團隊提出了一種新型液體添加劑——電負性烷烴,,用于增強非共價相互作用和促進電子耦合,,相關(guān)成果于2024年11月20日發(fā)表于《Energy & Environmental Science》期刊。研究表明,,電負性烷烴會定向作用于Y系列小分子的BTP核中,,促進Y系列小分子的快速成核和結(jié)晶,增強了分子堆積和聚集,。此外,,研究團隊還觀察到這種定向作用能很好保留在共混活性層中,從而優(yōu)化了體異質(zhì)結(jié)的電荷傳輸并減少了陷阱輔助復合,。通過該策略,,在PM6:Y6、PM6:BTP-ec9,、PM6:L8BO和PM6:D18:L8BO共混活性層體系分別實現(xiàn)了17.60%,、18.80%、18.36%和19.51%的效率,,同時在厚膜(≥200 nm)大面積(19.31 cm2)模塊上實現(xiàn)14.08%的記錄效率,。這項工作為厚膜模組提供指導。
成果鏈接:https://doi.org/10.1039/D4EE04378B