中科院化学所李永舫院士和郑大孙晨凯博士《Adv. Mater.》：基于喹喔啉单元的D-A共聚物在有机/钙钛矿太阳能电池中的应用

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化石能源的加速消耗、能源需求的不断增长以及环境污染的日趋严重正在迫使人们去探索和使用清洁的可再生能源。在众多的可再生能源中，太阳能由于取之不尽、分布广泛且清洁无污染等优点而广受关注。在太阳能的利用中，通过半导体材料的光生伏打效应将光能直接转换成电能的太阳能电池是太阳能利用的重要形式。其中，第三代太阳能电池技术，特别是有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池，近年来受到广泛关注并取得了快速的发展。

喹喔啉（Qx）单元是两个六元环稠合的杂环分子（含有两个对称的N原子），具有弱的缺电子性质、较强的醌式共振取向、以及较多的可取代位点，是构筑宽带隙D-A共聚物理想的缺电子A单元。在这篇文章中，中科院化学所李永舫院士和郑州大学孙晨凯博士等总结和讨论了基于Qx单元的D-A共聚物在有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池中的应用。

在有机太阳能电池光伏材料中，基于Qx单元的D-A共聚物给体长久以来吸引了研究人员们的广泛兴趣，特别是自2018年中科院化学所李永舫院士团队报道了低成本高效的D-A共聚物给体PTQ10以来。在文中，作者分别从主链调制、侧链优化和官能团取代方面对基于Qx单元的D-A共聚物给体进行了详细的讨论。另外，他们又分别讨论了基于Qx单元的低成本高效的PTQ衍生物给体和基于Qx衍生物的D-A共聚物给体。本文主要关注Qx基的D-A 共聚物给体的分子设计策略和结构-性质关系，旨在为开发更高效的Qx基的D-A共聚物给体提供指导。

此外，他们还总结和讨论了基于Qx单元的D-A共聚物作为空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用，可以为提升钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性提供思路。

上述成果于近期发表在Adv. Mater.2021, 2104161.上。郑州大学孙晨凯博士为文章的第一作者兼通讯作者，中科院化学所李永舫院士为通讯作者。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202104161

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