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我院周二军团队在高电压有机光伏电池研究方面取得重要进展

作者: 时间:2019-11-27 点击数:

    近期,我院周二军团队报道了一种具有高电压响应的有机光伏电池。这种电池采用简单的“同A策略”,即以相同的苯并三唑缺电子单元构建p型和n型光伏材料。然后,通过在p型聚合物的共轭侧链苯并二噻吩上引入氯原子微调材料光电属性,得到的氯化聚合物J52-Cl与非富勒烯小分子受体BTA3之间的能量差非常小(ΔEHOMO= 0.10 eV,ΔELUMO= 0.28 eV),有效地降低了电池的非辐射电压损失。最终,基于J52-Cl:BTA3本体异质结活性层的电池实现了Voc=1.24V,PCE=10.5%的性能,该结果是电压大于1.2V高电压有机光伏电池的最好结果。

    此研究表明,“同A策略”是提高有机光伏电池开路电压的一种有效方法。基于“同A策略”合成的有机光伏材料在叠层器件中具有重要的应用潜力。此外,该材料在不牺牲短路电流的情况下极大地提高了电池的开路电压,实现了能量损失和外量子效率之间的良好平衡,为进一步深入研究有机光伏电池的器件机理提供了基础。

    相关研究结果发表在美国化学会旗下期刊Chemistry of Materials上 (Chem. Mater. 2019, 31, 3941−3947),论文网页链接 https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.8b05316


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