开发具有简化工作机制和制造工艺的高性能二元有机太阳能电池(OSCs)是促进OSCs商业应用的迫切需要。尽管末端氟化已被广泛应用于获得高效的非富勒烯受体(NFAs),但很少探索核心氟化。在此,中国科学院Zhu Xiaozhang、Liu Feng采用喹喔啉的结构膨胀性,合成了一系列具有可调光电和聚集性能的NFAs,AQx-nF(n=0–4,表示核上的氟原子数)。
本文要点:
1) AQx-2F不仅提供了适当的能量偏移和结晶度来平衡电荷产生和复合,还表现出改善的偶极矩和3D网络填充,使纤维形态具有优异的激子/电荷载流子动力学。
2) 这些特征产生了19.7%的优异功率转换效率(PCE),这是有史以来报道的二元OSC的最高值。该工作强调了核心氟化的重要性,为设计更高效的NFA以获得更高性能的OSC提供了见解。
Kerui Liu et.al 19.7% efficiency binary organic solar cells achieved by selective core fluorination of nonfullerene electron acceptors Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.01.005
https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.01.005