得益于非富勒烯受体(NFAs)材料的发展和器件工艺的进步,有机太阳能电池(OSCs)的发展速度在过去几年里明显加快,其能量转换效率(PCE)已经突破了20%。然而,与NFAs的快速发展相比,与之配套的高效宽带隙(WBG)聚合物给体材料的发展却相对滞后。迄今为止,只有少数WBG聚合物给体材料(如D18, PM6及其同系物)实现了超过19%的PCE。值得注意的是,D18和PM6都含有合成复杂的氟取代苯并二噻吩(F-BDT)单元,增加了合成的难度和成本控制的挑战。因此,设计高效且成本低的WBG聚合物给体材料显得非常重要。其中,三元无规共聚策略是一种有效的方法。一般来说,引入第三基团将不可避免地导致熵的增加和聚合物骨架的无序性;然而,选择合适的第三基团可以增强分子间的相互作用,从而抵消骨架无序性带来的分子聚集减弱。


图1、a)本文中聚合物以及受体的结构,b)聚合物的合成路线,c)单体BDD以及TPD的偶极矩以及前线分子轨道能级

图2、本文中有机给、受体材料的溶液吸收光谱(a)、薄膜吸收光谱(b)、循环伏安曲线(c)以及前线轨道能级(d)

图3、基于不同聚合物给体材料的有机太阳能电池的J-V曲线和EQE曲线

图4、薄膜的掠入射广角X射线散射图(a)以及相应的散射曲线(b)
原文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202408678
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