西安交通大学鲁广昊刚发表最新成果：通过调节预聚集和结晶动力学的高效三元有机太阳能电池的四环芳香族内酰胺取代的无锡供体
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Chemical Engineering Journal
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Tetracyclic aromatic lactam-substituted tin-free donors for high-efficiency ternary organic solar cells via regulation of pre-aggregation and crystallization kinetics
Hu B.; Zhang C.; Wang X.; Ding X.; Yu J.; Bu L.; Wang K.; Hu H.; Lu G.
Published：2024-06-01
DOI：10.1016/j.cej.2024.150968
研究背景
在当今社会，太阳能技术被广泛应用，但高效有机太阳能电池材料的制备一直面临着诸多挑战。传统的制备方法不仅成本高昂，而且存在安全隐患，不利于大规模生产。因此，有必要寻找一种简单、经济、绿色的化学方法来解决这一问题。
研究内容
一项最新研究发现，通过使用基于多环芳香内酰胺单元的两种异构小分子供体，命名为oPh2F和pPh2F，可以显著提高有机太阳能电池的效率。这些供体通过直接C-H活化策略设计和合成，调节了宿主体系PM6：Y6的预聚集和结晶动力学，诱导了不同的形态演变，并有效提升了光伏性能。其中，基于pPh2F的三元器件实现了最佳的18.40%的光电转换效率（PCE），这一成果源于改善的光吸收能力、有利的垂直相分离与增强的结晶度，以及宿主材料的分离结晶过程和更高、更平衡的电荷传输。这项研究在PM6：Y6基础上的三元有机太阳能电池中取得了最高的PCE，这不仅彰显了多环芳香内酰胺基础光伏材料的巨大潜力，还促进了可再生能源与绿色化学的融合。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过直接C-H活化策略设计合成新型供体，成功解决了传统制备方法的诸多问题，为有机太阳能电池材料的大规模工业生产提供了新思路。这不仅有助于提高太阳能技术的可持续性，还为绿色化学的发展做出了贡献。
希望这篇文章能帮助你更好地了解有关有机太阳能电池材料研究的最新进展！
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