基于有机半导体（OSCs）的体异质结（BHJ）已被广泛应用于高效有机光伏（OPV），最近还被用作析氢反应（HER）的光催化剂。BHJ能够同时捕获长波长光并具有高LUMO能级，其可以最大化OPV的理论开路电压（V_oc）并为HER提供足够的过电势。然而，获得具有窄带隙和浅LUMO能级的OSC仍极具挑战性。为此，中国科学院李灿院士、Guo Xin设计了两种羟基官能化OSC（BTP-FOH和BTP-2OH）作为BHJ中的受体。

本文要点：

1) 与不含羟基的BTP-4F相比，BTP-FOH和BTP-2OH的LUMO能级随着羟基的增加而逐渐升高。同时，羟基诱导的分子间氢键增强了分子排列，导致长波区域的红移膜吸收。此外，羟基导致分子的聚集特性和亲水性发生变化，进而使它们在OPV和HER中的性能不同。

2) 虽然基于BTP-FOH的BHJ在太阳能电池中的效率高达16.71%，但基于BTP-2OH的电池在HER中具有更高的析氢率速（102.1mmol h^-1g^-1）和EQE。

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Xuan Liu et.al Hydroxylated Organic Semiconductors for Efficient Photovoltaics and Photocatalytic Hydrogen Evolution Chem. Soc. Rev. 2023

DOI: 10.1039/D3EE00835E

https://doi.org/10.1039/D3EE00835E