近日，北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心刘瑶教授课题组及合作者在《Angew. Chem. Int. Edit.》发表题为“Naphthalene-Diimide-Based Ionenes as Universal Interlayers for Efficient Organic Solar Cells” 的研究论文，研究人员简单而高效地合成了基于萘酰亚胺的紫罗烯类聚合物界面材料，研究表明该材料具备普适而且高效的界面调控能力，大幅度提高富勒烯、非富勒烯乃至三元有机太阳电池的光电转化效率。
有机太阳电池以质轻、柔性、可溶液大面积制备等优点而受到广泛的关注。近年来，有机太阳电池的光电转化效率取得了显著进步。这除了受益于活性层分子设计和器件结构的优化外，电池器件的界面工程也至关重要，置于金属电极和活性层之间的界面层可降低界面能垒，改善电荷的提取和传输，从而提高电池的光电转化效率。
电活性紫罗烯聚合物在太阳电池中具备高效的界面调控能力，消除金属电极和有机半导体层的接触能垒
基于N型共轭分子的阴极界面材料在电池器件中可以实现较宽的膜厚加工窗口，极大简化器件制备工艺，具有广阔的应用前景。经典的N型结构单元-萘二酰亚胺（NDI）具有高透光率，吸收光谱和活性层材料重叠较少等特点。基于萘二酰亚胺的有机半导体材料具有优异的电学性能，通常具有较高的电子迁移率，有被用作阴极界面层材料的潜力。该课题组设计合成了基于萘二酰亚胺结构单元的紫罗烯聚合物作为有机太阳电池的阴极界面层。该聚合物界面材料的合成简单高效，不涉及金属催化剂，非常适用于有机电子器件的制备。研究表明该聚合物具有优异的溶液加工性能和强大的界面调控能力，可以高效降低金属电极的功函数，消除金属电极和有机吸光活性层之间的能垒，减少载流子的复合损耗，普遍适用于富勒烯、非富勒烯和三元有机太阳电池，可在较宽的膜厚范围内实现高光电转化效率，是一种实用性较强的阴极界面层材料。
显著提升富勒烯、非富勒烯以及三元有机太阳电池的性能，适用于多种高性能有机半导体材料体系，具备优异的普适性，在有机电子器件中显示出广阔的应用前景。
北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心为第一通信单位，高精尖创新中心博士研究生刘铭为文章的第一作者。
文章信息
Naphthalene Diimide-Based Ionenes as Universal Interlayers for Efficient Organic Solar Cells
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202004432
来源：北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心
相关进展
北化大刘瑶教授、Thomas P. Russell教授等发现了一种可将传统聚合物电解质转化为高效普适界面材料的方法
UCLA杨阳教授团队《Adv. Mater.》：高性能半透明聚合物太阳能电池方面取得新进展
西安交大马伟教授课题组在大面积印刷有机太阳能电池取得重要进展
免责声明：部分资料来源于网络，转载的目的在于传递更多信息及分享，并不意味着赞同其观点或证实其真实性，也不构成其他建议。仅提供交流平台，不为其版权负责。如涉及侵权，请联系我们及时修改或删除。邮箱：info@polymer.cn
诚邀投稿
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至info@polymer.cn，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号PolymerChina （或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。
点
这里“阅读原文”，查看更多