首页 > 行业资讯 > 【材料】薄志山课题组Adv. Mater.：光电转换效率超过17%的卤化非稠环电子受体

【材料】薄志山课题组Adv. Mater.：光电转换效率超过17%的卤化非稠环电子受体

时间：2023-12-12 来源： 浏览：

【材料】薄志山课题组Adv. Mater.：光电转换效率超过17%的卤化非稠环电子受体

X-MOL资讯
X-MOL资讯

X-molNews

“X-MOL资讯”关注化学、材料和生命科学领域的科研，坚持“原创、专业、深度、生动”。公众号菜单还提供“期刊浏览”等强大功能，覆盖各领域上万种期刊的最新论文，支持个性化浏览。

收录于合集

随着有机太阳能电池的飞速发展，基于Y系列稠环电子受体的单结有机太阳能电池效率已经超过19%，可见有机太阳能电池在未来商业化应用中具有巨大的潜力。然而面对稠环电子受体的合成成本，可能会限制商业化进程。为了解决合成成本问题，近年来， 北京师范大学薄志山 教授、 青岛大学刘亚辉 教授等从结构简单、合成成本低廉方面入手，设计了一系列结构简单且低成本的非稠环电子受体（NFREAs），来促进有机太阳能电池进一步商业化应用（ J. Am. Chem. Soc ., 2017 , 139 , 3356; Nat. Commun ., 2019 , 10 , 3038; Angew. Chem. Int. Ed ., 2020 , 59 , 22714; Adv. Mater ., 2023 , DOI: 10.1002/adma.202307292）。
结构简单的非稠环电子受体的商业前景更优越，但与稠环电子受体材料相比，光电转换效率仍有一定差距。为了获得高性能的非稠环电子受体，研究人员通过引入分子内非共价相互作用使分子主链骨架平面化；引入二苯胺侧基，来构建三维分子结构抑制受体的过度聚集，设计了一系列高效率非稠环电子受体（ Adv. Energy Mater ., 2021 , 11 , 2102591; ACS Appl. Mater. Inter ., 2022 , 14 , 28807; Chem. Eng. J ., 2022 , 435 , 134987）。

最近， 薄志山 教授课题组 通过卤化侧基改变分子侧基与主链的二面角，设计并合成了两种新的受体3TT-C2-F、3TT-C2-Cl ，与非卤化的 3TT-C2 相比，表现出更强的结晶度、更紧密的π-π堆积和更长的激子扩散距离。与聚合物D18匹配制备共混器件后，D18: 3 TT-C2-F 共混膜具有更好的纳米纤维网络结构和更强的结晶度，以及更高的电荷传输迁移率和更低的电荷复合。最终获得了 17.19%光电转换效率 ，远超基于D18: 3TT-C2-F 与D18: 3TT-C2 的器件效率(16.17%与15.42%)，这也是目前基于非稠环电子受体有机太阳能电池的最高效率。

Figure 1. The UV-vis absorption profiles a) in CHC l 3 solutions, b) as thin films, and c) energy band diagram of 3TT-C2-F, 3TT-C2-Cl and 3TT-C2 .

Figure 2. Simulated molecular geometries obtained via DFT calculations for simplified chemical structures of 3TT-C2-F, 3TT-C2-Cl , and 3TT-C2 .
论文的第一作者是 李大伟 ，共同第一作者是 张花蕊 ，通讯作者包括 薄志山 教授、 刘亚辉 教授、 李翠红 教授和 刘玉强 教授。
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
Halogenated Nonfused Ring Electron Acceptor for Organic Solar Cells with a Record Efficiency of over 17%
Dawei Li, Huarui Zhang, Xinyue Cui, Ya-Nan Chen, Nan Wei, Guangliu Ran, Hao Lu, Shenhua Chen, Wenkai Zhang, Cuihong Li, Yahui Liu, Yuqiang Liu, Zhishan Bo
Adv. Mater ., 2023 , DOI: 10.1002/adma.202310362
通讯作者简介
薄志山 教授，吉林大学学士、硕士、博士，德国柏林自由大学和美国北卡州立大学博士后，2002年任中国科学院化学研究所研究员，2002年获得基金委“杰出青年科学”基金支持，教育部长江学者特聘教授（2015-2020），教育部长江学者创新团队带头人，能量转换与存储材料北京市重点实验室主任。主要从事共轭聚合物光电功能材料的合成与性能研究，在国际重要学术期刊发表学术论文300余篇，包括 Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Sci. China Chem., Adv. Energy Mater., ACS Energy Lett., Chem. Mater., Macromolecules 等高水平论文。
https://www.x-mol.com/university/faculty/8940
招聘启事
青岛大学功能染料与应用技术研究院高薪诚聘博士后若干人，课题组网址：https://www.x-mol.com/groups/gnrlyyyjs，课题组致力于光电材料与器件的研究，包括太阳能电池材料、器件物理、钙钛矿太阳能电池、发光二极管和柔性可穿戴器件等。博士后招聘详情请访问（http://rlzy.qdu.edu.cn/info/1010/1779.htm）。只要你也与我们一样有激情有梦想，请加入我们，我们可以一起相聚在青岛开创未来，有意者请联系：liuyh@qdu.edu.cn.
点击“ 阅读原文 ”，查看  化学 • 材料  领域 所有收录期刊

版权：如无特殊注明，文章转载自网络，侵权请联系cnmhg168#163.com删除！文件均为网友上传，仅供研究和学习使用，务必24小时内删除。
相关推荐
热门信息