主要內(nèi)容

光活性層內(nèi)的組分分布決定了有機太陽能電池（OSCs）的形態(tài)和電子結(jié)構(gòu)，并顯著影響其性能。在這篇文章中，中科院化學(xué)所侯劍輝等人提出了一種分子設(shè)計策略，通過調(diào)整側(cè)鏈極性來操縱組分和能量分布。通過在ITIC的側(cè)鏈上引入不同的極性官能取代基，合成了兩種非富勒烯受體（NFAs）ITIC-16F和ITIC-E。

這種變化導(dǎo)致了體異質(zhì)結(jié)薄膜中不同的分布趨勢：疏水性增強的ITIC-16F主要排列在頂部表面上，而親水性強的ITIC-E則向底部傾斜。這種發(fā)散直接影響激發(fā)能級的垂直分布，從而影響長時間和更大空間范圍內(nèi)的激發(fā)動力學(xué)，包括增強的擴散介導(dǎo)激子離解和受激的電荷載流子傳輸。得益于良好的能量分布，將ITIC-E結(jié)合到PBQx TF:eC9-2Cl混合物中的器件顯示出19.4%的高功率轉(zhuǎn)換效率。這項工作表明了側(cè)鏈極性操縱是設(shè)計高效NFA分子的一種有前途策略，并強調(diào)了空間能量分布在OSC性能中的關(guān)鍵作用。

文獻信息

Molecular Design for Vertical Phase Distribution Modulation in High-Performance Organic Solar Cells

Zhihao Chen, Shaoqing Zhang*, Junzhen Ren, Tao Zhang, Jiangbo Dai, Jingwen Wang, Lijiao Ma, Jiawei Qiao, Xiaotao Hao, Jianhui Hou*