通过引入非富勒烯受体(NFAs)产生有效的激子到电荷是有机太阳能电池(OSC)发展的一个重要突破。然而,在自由电荷载流子复合损失之后的低器件填充因子(FF)继续阻碍其发展。先前的研究已成功揭示了供体和受体结构在促进电荷传输中的重要性。然而,与自由电荷复合相关的供体/受体(D/A)界面的功能仍不明确。近日,香港科技大学Wu Jiaying、香港理工大学Li Mingjie、Li Gang揭示了无序诱导D/A界面的能量传输性质,以增强极化子复合电阻,从而减轻背电荷转移形成的三重态。
本文要点:
1) 作者将NFA外侧链从线性烷基改变为影响供体-受体相互作用并定义界面无序且体积更大的2D苯基烷基。同时,在没有双子损失权衡的情况下,界面无序程度取决于静电和纳米形态驱动的有效激子离解。
2) 作者发现,即使在没有额外组件/处理的情况下进行简单的组件器件制造,也可获得超过80%的FF和超过18%的功率转换效率(PCE),从而保持其可扩展性。因此,本文所揭示的原理将成为实现简单系统最佳潜力的基础,这也是实现实际应用中最具成本效益OSC设计策略的先决条件。
Top Archie Padilla Dela Peña et.al Interface Property-Functionality Interplay: Suppresses Bimolecular Recombination Facilitating Above 18% Efficiency Organic Solar Cells Embracing Simplistic Fabrication EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01427D
https://doi.org/10.1039/D3EE01427D