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葛子义：基于烷基苯侧链的免退火高效有机太阳能电池小分子电子受体策略

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2021-02-07 22:28:22

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受体烷基苯侧链工程的研究对分子的结晶度和共混膜的堆积取向有很大影响，极大地推动了有机太阳能电池(OSCs)的发展。在这一贡献中，中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义和宋书林等人开发了两种新型的小分子电子受体C4和C6。

葛子义：基于烷基苯侧链的免退火高效有机太阳能电池小分子电子受体策略

它们表现出相似的光学性质（吸收边缘达到900nm）和电化学性质（窄带隙，Eg≈1.55eV），但是它们的光伏性质却大不相同。基于C6的OSC光电转换效率（PCE）为14.54％（VOC=0.84V，JSC=23.82 mA/cm2，FF=72.68％），远高于基于C4的器件效率（7.28％）。PCE的差异归因于C6与聚合物供体PM6具有极好的相容性。发现烷基苯侧链的细微变化对共混膜的形态有很大的影响。与PM6：C4共混膜相比，PM6：C6共混膜具有更小的π-π堆积d间距（3.61Å）和较大的相干长度（CCL=17.7Å），有利于促进电荷转移，进而影响OSC的PCE。

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值得注意的是，基于PM6：C6的器件可以达到14.54%的效率，这是无退火OSCs（AF-OSCs）的最佳效率之一。在实际应用中，AF-osc与退火电池相比，相对简化了器件的制造过程，显示出显著的应用潜力。实际上，与退火电池相比，AF-OSC相对简化了器件制造工艺，在未来显示出巨大的应用潜力。在现实中，AF-OSCs与退火电池相比，相对简化了器件的制造工艺，显示出显著的应用潜力。

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