研究目的
研究不同共轭侧链对全小分子有机太阳能电池（SM-OSCs）中给体分子的分子聚集、光物理及光伏性能的影响。
研究成果
基于SM1-F的SM-OSC展现出14.07%的最高功率转换效率值，凸显了侧链工程与热退火工艺对优化SM-OSC性能的重要性。该研究揭示了分子结构、形貌与光伏性能之间的关联，为未来光伏材料开发及器件优化提供了指导方向。
研究不足
该研究聚焦于侧链工程与热退火对SM-OSCs性能的影响，但未探究溶剂添加剂或溶剂蒸汽退火等其他因素。
通过供体分子侧链工程和热退火实现具有适当活性层形貌的高效全小分子有机太阳能电池
DOI：10.1002/adma.201908373
期刊：Advanced Materials
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
为了提升全小分子有机太阳能电池（SM-OSCs）的光伏性能，精细调控给体：受体共混活性层的纳米尺度形貌至关重要。本研究合成了两种噻吩共轭侧链带有不同取代基的新型小分子给体材料——含烷硫基的SM1-S和含氟及烷基取代基的SM1-F，并与已报道的含烷基取代基给体分子SM1进行对比，系统探究了不同共轭侧链对分子聚集行为及光物理/光伏特性的影响。结果表明：以Y6为受体、经120°C热退火处理10分钟的SM1-F基SM-OSC实现了14.07%的最高光电转换效率，是目前报道的SM-OSCs最优值之一。这些发现同时揭示，小分子的不同侧链会显著影响结晶特性与聚集形态，而热退火处理能有效调控相分离形成适宜的给体-受体互穿网络，既利于激子解离又促进电荷传输，从而获得高效光伏性能。
作者：
Beibei Qiu，Zeng Chen，Shucheng Qin，Jia Yao，Wenchao Huang，Lei Meng，Haiming Zhu，Yang (Michael) Yang，Zhi-Guo Zhang，Yongfang Li
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