SCMs|基于无序堆积的呋喃类液晶小分子的高效有机光伏器件

将具有高迁移率和强分子间作用的液晶小分子引入有机光伏器件活性层中被认为是一种提升光电转换效率的有效策略。

近日，中国科学院理化技术研究所王京霞研究员和北京航空航天大学霍利军教授等人在Science China Materials发表研究论文，展示了一种“弱结晶材料同样能优化活性层形貌和提升光伏器件效率”的三元有机光伏器件调控新策略，与常规的认识存在显著的差异。

本文要点：

1) 设计合成了两个基于苯并二呋喃给体单元的液晶小分子Z1和Z2，发现具有无序堆积特性的Z2基三元有机光伏器件展现出了更高的光电转换效率（Z2:PM6:BTP-eC9，PCE: 18.12%；Z2:PM6:Y6，PCE: 17.66%）和更优异的器件稳定性，而基于高度有序的Z1的三元有机光伏器件却表现出明显降低的能量转换效率。

2) 光电器件和活性层薄膜形貌的协同表征说明Z2基三元体异质结薄膜的高光电效率主要归因于其更优的电荷传输效率和更合适的相分离尺度。

该研究工作展示的有机光伏器件第三组分的调控新策略对新型高效光伏器件的制备具有重要的指导意义。

文章信息

Yue Y., Zheng B., Liu M., et al. Furan-based liquid-crystalline small-molecule donor guest improving the photovoltaic performance of organic solar cells with amorphous packing. Sci. China Mater. (2022).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2162-2

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