随着有机光伏(OPV)应用探索的深入,宽带隙(WBG)OPV电池在各种新型应用中显示出巨大潜力。近日,中国科学院侯剑辉通过减少最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道的重叠,设计并合成了WBG受体FPCC-Br。
本文要点:
1) 由于简化的合成路线和高合成收率,基于FPCC的受体在所有WBG受体中具有最低的原材料成本。得益于其出色的电荷转移和激子解离能力,PBQx-TF:FPCC-Br基电池的功率转换效率(PCE)为13.6%,是带隙低于720 nm的OPV电池的最高效率。此外,基于PBQx-TF:eC9-2Cl:FPCC-Br的三元电池显示出19.3%的PCE。
2) 当放置在照度为1000勒克斯的发光二极管灯下时,PBQx TF:FPCC Br基电池的PCE达到了29.3%。然后,PBQx-TF:FPCC-Br基电池被用作串联电池的前电池,实现了20.1%的PCE。此外,串联的电池通过水下光伏电解(UPE)直接生产氢气,实现了6.91%的太阳能到氢气的效率。这些电池在80°C下表现出显著的热稳定性,表明其在UPE中的应用是可行的。
Yang Xiao et.al Molecular Design of High-performance Wide-bandgap Acceptor Enables Versatile Organic Photovoltaic Applications EES 2025
DOI: 10.1039/D4EE05022C
https://doi.org/10.1039/D4EE05022C