A-DA₁D-A结构受体中的缺电子A₁单元对于优化有机太阳能电池（OSC）的效率至关重要。近日，深圳大学罗正辉、Xu Tongle、香港理工大学Li Gang、Ma Ruijie、香港科技大学（广州）Wu Jiaying使用基于氯化吡啶[3,4-b]喹啉核的高性能有机太阳能电池受体改善分子排列并减轻非辐射能量损失。

本文要点：

1) 作者从先前报道吡啶并[2,3-b]喹喔啉核心受体的高性能中获得灵感，Py6是Py1的异构体，其设计具有重新定位的吡啶氮原子，并通过氯化Py6进一步修饰以产生Py7。理论计算表明，氯的掺入增强了分子间的非共价相互作用，并促进了更紧密的分子堆叠，这一点得到了掠入射广角X射线散射的证实。

2) 因此，与D18/Py1和D18/Py6器件相比，D18/Py7器件提供了增强的填充因子和短路电流密度。由于低非辐射能量损失，D18/Py7器件也产生了0.871 V的高开路电压，明显优于Py1（0.764 V）和Py6（0.723 V）。进一步的研究表明，引入Cl会使空穴密度朝向中心吡啶并[3,4-b]喹喔啉单元，并降低D18/受体的电荷转移态比。这促进了三重态到单重态的转换，并减少了非辐射复合损失。此外，使用相互供体-受体稀释策略，（D18:1wt.%Py7）/（Py7:1wt.%D18）装置实现了19.60%的效率。

参考文献：

Han Tian et.al Improving Molecular Arrangement and Alleviating Nonradiative Energy Loss Using a Chlorinated Pyrido[3,4-b]Quinoxaline-Core-Based Acceptor for High-Performance Organic Solar Cells Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202404537

https://doi.org/10.1002/aenm.202404537