高效率芳香稠环电子受体

有机太阳能电池包含p-型聚合物或者小分子作为电子给体,n-型聚合物或者小分子作为电子受体。和传统的富勒烯体系相比,芳香稠环电子受体有很大优势,如在可见和近红外区具备更宽更强的吸收;可以通过调节受体分子的最低未占轨道(LUMO)能级来同时获得高开路电压和足够的电荷转移驱动力;共混膜形貌稳定性好;易规模化制备等。在过去的两年内,芳香稠环电子受体已经取代传统的富勒烯材料成为有机光伏受体的研究热点。目前最为成功的是北京大学占肖卫教授课题组发明的基于IDT、IDTT的电子受体。

AEM-zhanxiaowei

最近,占肖卫教授及合作者在前期工作的基础上,进一步研究了IDT齐聚物电子受体在有机太阳能电池中的应用,系统研究了聚合物给体与稠环电子受体的匹配性,优化得到一种理想高效的电子受体, 基于该材料的有机太阳能电池未经任何后处理,光电转换效率达9.2%,是报道时直接成膜未经任何后处理器件的最高效率。相关文章发表在Advanced Energy Materials(DOI: 10.1002/aenm.201600854)。