国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

  全聚合物太陽(yáng)電池（all-PSCs）憑借出色的光/熱及形貌穩(wěn)定性、機(jī)械柔性、耐受性等優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)商業(yè)大面積制備中存在巨大潛力，因而備受關(guān)注。然而，相比聚合物給體，具有優(yōu)異光電性能的聚合物受體發(fā)展較為緩慢，能量轉(zhuǎn)換效率（PCE）也一直落后小分子材料為受體的聚合物太陽(yáng)電池（PSCs）。近兩年，隨著“小分子受體高分子化”（PSMAs）策略的提出及發(fā)展，all-PSCs效率已超過(guò)17%（Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 4422-4433；Joule, 2021, 5, 1548-1565）。但這類(lèi)材料的聚合單體都是基于稠合結(jié)構(gòu)單元，合成步驟長(zhǎng)而復(fù)雜，從而使合成成本提高，不利于商業(yè)化應(yīng)用。在小分子受體的研究中，研究者們提出了非稠合小分子受體（NFRAs）的設(shè)計(jì)策略。相比于稠合小分子受體，NFRAs表現(xiàn)出合成簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于非共價(jià)構(gòu)象鎖的引入，分子具有良好的平面性、優(yōu)異的光吸收和高電荷傳輸性能。因此，將非稠合小分子受體作為結(jié)構(gòu)單元，有望獲得低成本聚合物受體，而這種設(shè)計(jì)之前還未有報(bào)道。

  近日，華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室段春暉課題組報(bào)道了以A-D-A''''-D-A型非稠合小分子受體作為結(jié)構(gòu)單元，合成了兩個(gè)新型聚合物受體PBTz-TT和PFBTz-TT，并對(duì)其性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。采用逐層（LbL）沉積技術(shù)來(lái)制備all-PSCs，PFBTz-TT獲得更高的PCE，為10.14%，此外，兩聚合物還表現(xiàn)出低的批次差異性。此工作首次探究了非稠合小分子受體高分子化（non-fused PSMAs）在all-PSCs中的應(yīng)用，研究結(jié)果表明non-fused PSMAs是一種開(kāi)發(fā)高性能低成本聚合物受體的有效策略。

  相比于PBTz-TT，F原子的引入使PFBTz-TT在薄膜狀態(tài)下堆積更加有序，這有利于電子遷移率的提高；此外，PFBTz-TT能級(jí)有所降低，使其獲得更大的HOMO–HOMO和LUMO–LUMO能級(jí)差，這有助于給受體界面處發(fā)生更高效的空穴和電子轉(zhuǎn)移。

  采用逐層（LbL）沉積技術(shù)來(lái)制備all-PSCs，通過(guò)添加劑（CN）與熱退火（TA）協(xié)同作用，PBDB-T/PBTz-TT的PCE_max為6.85%，而PBDB-T/PFBTz-TT因短路電流（J_sc）和填充因子（FF）的提升，獲得10.14%的PCE_max。此外，基于兩聚合物三個(gè)不同分子量批次的all-PSCs效率均分別超過(guò)了6.30%和9.50%，表現(xiàn)出良好的批次差異性。

  相對(duì)于PBTz-TT，PFBTz-TT器件性能的提升源于更高效的空穴轉(zhuǎn)移以及更高的電子和空穴遷移率。

圖5. 基于PBTz-TT和PFBTz-TT的形貌分析。

  GIWAXS結(jié)果表明，與PBTz TT純膜相比，PFBTz TT表現(xiàn)出更明顯的face-on取向和更緊密的π-π堆積，這也驗(yàn)證了其更高的電子遷移率。此外，PBDB-T/PFBTz-TT薄膜表現(xiàn)出分子堆積更為有序且緊密，結(jié)晶度更高，這促進(jìn)了電荷傳輸，從而獲得更高的J_sc和FF。

  總而言之，基于PFBTz-TT的all-PSCs表現(xiàn)出的高PCE和良好批次差異性意味著non-fused PSMAs在構(gòu)建高性能低成本all-PSCs領(lǐng)域具有廣闊的前景。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/solr.202101034