中科院宁波材料所全小分子有机太阳能电池科学研究获进展

IT大王 4 月 21 日消息 据中国科学院网址，中国科学院宁波市原材料技术性与工程项目研究所葛子义团队早期科学研究結果（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 2808-2815）发觉，在小分子水给体能测试基引进双氟原子，能明显减少分子结构的结晶体特性，改进分子结构 pi-pi 沉积、激子离解和正电荷传送，得到超出 13% 的光学转换高效率。根据进一步调节分子结构主链的部位和氧原子数（J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 7405-7411），协作调整了分子结构的片晶排序和 BHJ 外貌，太阳能发电特性进一步提高至 14%。

据了解，近日，葛子义团队紧紧围绕该难题获得进一步进度。元器件后处理工艺对全小分子水充电电池产生纳米技术限度相分离外貌具备关键实际意义。热淬火（TA）和有机溶剂淬火（SVA）做为常见的后处理工艺方式 已被普遍应用，可是其本征的基础理论差别却很少有科学研究。科学研究以以前报导的 BT-2F:N3 为基本，根据定性分析太阳能发电特性、分子结构沉积、辐射跃迁等，系统软件科学研究了 TA 和 SVA（应用 THF、CS2、CF 三种常见有机溶剂）对 BT-2F:N3 的危害。

▲小分子水太阳能电池板给体 / 蛋白激酶的化学结构，及其相外貌转变平面图 | 彩色图库：中国科学院网址

研究发现：

• 相较为于 TA，高溶解性的有机溶剂能诱发更强的分子结构相互影响，进而能够更好地推动分子结构挪动，提升 分子结构的 J – 集聚和分子结构互联；

• 可选择性融解给体的 CS2 能能够更好地提升给体相构造，使其具备适合的相规格、改进的相持续性及其越来越少的圈套态；

• CS2 对蛋白激酶的危害较小，抑止了其非辐射源复合型，从而提高了 CS2 有机溶剂退火处理充电电池的开路电压。最后，经 CS2 有机溶剂退火处理的充电电池得到了 15.39% 的转换高效率。该高效率是现阶段公布报导的二元全小分子水太阳能电池板的最大值。

IT大王掌握到，有关科研成果以 Solvent Annealing Enables 15.39% Efficiency All-Small-Molecule Solar Cells through Improved Molecule Interconnection and Reduced Non-Radiative Loss 问题，发布在 Advanced Energy Materials（DOI: 10.1002/aenm.202100800）上。