非富勒烯受体在有机太阳能电池(OSC)方面显示出巨大的前景。然而,实现具有构象单一性和有效分子堆叠的高效分子系统仍然存在挑战。
在这项研究中,河南大学Jinsheng Song通过采用大环封装四噻吩,提出了一种新的非稠合四噻吩受体R4T-1的设计。
文章要点
1)单晶结构分析表明,环状烷基侧链可以完美包裹分子的中心部分,形成构象稳定且平面的分子主链。而没有封装限制的对照4T-5则显示出顺式和扭曲构象。
2)结果,基于R4T-1的OSC实现了超过15.10%的出色功率转换效率(PCE)和25.48 mA/cm2的高短路电流密度(JSC),相对于同类产品显着提高了约30%的控制。
3)研究结果表明,大环封装策略可以帮助完全非熔融电子受体(FNEA)实现高光伏性能,并为 FNEA 设计开辟新途径。
参考文献
Shuaishuai Shen, et al, Macrocyclic Encapsulation in a Non-fused Tetrathiophene Acceptor for Efficient Organic Solar Cells with High Short-Circuit Current Density, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202316495
DOI: 10.1002/anie.202316495
https://doi.org/10.1002/anie.202316495