研究目的
通过提出一种由供体单元和受体单元通过非共轭柔性连接单元连接的给体-受体整体分子，以解决控制和稳定有机体异质结太阳能电池中相分离尺寸的问题。
研究成果
具有非共轭柔性连接单元的给体-受体整体分子通过可控自组装形成理想的体异质结结构，为制备高效稳定的有机太阳能电池提供了一种有前景的方法。未来研究应聚焦于优化分子设计与合成以进一步提升性能与稳定性。
研究不足
技术和应用方面的限制包括合成供体-受体整体分子的复杂性，以及优化自组装过程以实现理想相分离和互穿网络结构的挑战。
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由非共轭连接的给体和受体单元组成的整体分子自组装体异质结在光伏应用中的研究
DOI：10.1039/D0SE00206B
期刊：Sustainable Energy & Fuels
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
考虑到合适的相分离域尺寸能确保激子有效解离和电荷顺畅传输，给体/受体双连续互穿网络对高效有机体异质结太阳能电池至关重要。对于传统二元共混体异质结，光活性层是给体与受体的简单物理混合物，其相分离尺寸主要取决于给体与受体各自的聚集特性，难以控制且不稳定。为解决该问题，研究者提出了一种由非共轭柔性连接单元衔接给体单元与受体单元的给体-受体一体化分子。通过调节给体与受体单元，可轻松调控这类一体化分子的能级与吸收光谱。此外，该类分子能通过自身组装过程形成给体相与受体相的微相分离体异质结——这一过程由连接给体与受体单元的柔性连接单元主导。由于一体化分子中给体与受体单元通过非共轭单元连接，其聚集尺度与形貌稳定性更易控制。本综述首先介绍三类典型给体-受体一体化分子的独特特性，继而重点阐述其研究进展。针对每种给体-受体分子，我们尝试详细总结其设计与合成方法，深入解析分子自组装基本机制，并对比单分子太阳能电池的性能表现。最后探讨给体-受体一体化分子的发展前景与潜在改进方向，我们认为新兴给体-受体分子为高效稳定有机太阳能电池提供了重大机遇。
作者：
Hao Liu，Huaizhi Gao，Jun Lin，Tasawar Hayat，Ahmed Alsaedi，Zhan’ao Tan
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