中科院化學(xué)所李永舫、孟磊、李驍駿課題組在《Advanced Functional Materials》上發(fā)布高性能串聯(lián)有機(jī)太陽能電池的新研究成果！

主要內(nèi)容

串聯(lián)有機(jī)太陽能電池(TOSC)是超越單結(jié)有機(jī)太陽能電池(OSCs)Shockley–Queisser極限的有效器件結(jié)構(gòu)，由互補(bǔ)吸收的電池組成。然而，TOSCs中用于前置電池的中帶隙有機(jī)光伏材料(≈1.6 eV)大多表現(xiàn)出相當(dāng)大的電壓損失。

李永舫、孟磊、李驍駿課題組合成了兩個(gè)氯取代位置不同的中等帶隙(1.63 eV)異構(gòu)小分子受體m-DTC-Cl-1和m-DTC-Cl-2。在IC基團(tuán)中的取代位置對受體的物理化學(xué)性質(zhì)、電荷動(dòng)力學(xué)、形態(tài)和光伏性能有顯著影響。結(jié)果表明，以PTO2作為聚合物給體和m-DTC-Cl-2作為受體的OSC在1.05V的高開路電壓和0.25eV的低非輻射能量損失下提供了14.1%的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE），這表明OSC是作為TOSC中的前端電池應(yīng)用的理想候選。作者以PTO2:m-DTC-Cl-2的OSC為前電池，PTB7-Th:BTPV-4Cl的OSC為后電池制作了單片TOSC, 其PCE高達(dá)18.8%。

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