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化學(xué)所李永舫等人Nat. Commun.: 巨分子受體的精確合成及其光伏特性

閱讀：1081 發(fā)布時(shí)間：2023/12/13

主要內(nèi)容

在這篇文章中，化學(xué)所李永舫等人采用分步合成的方法合成了一系列具有兩個(gè)、三個(gè)和四個(gè)小分子受體亞基的巨分子受體DY、TY和QY，系統(tǒng)研究了亞基數(shù)量對(duì)小分子受體YDT到巨分子受體和聚合小分子受體PY-IT的結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系的影響。在這些基于受體的器件中，基于TY的薄膜顯示出適當(dāng)?shù)慕o體/受體相分離、更高的電荷轉(zhuǎn)移態(tài)產(chǎn)率和更長(zhǎng)的電荷轉(zhuǎn)移狀態(tài)壽命。結(jié)合更高的電子遷移率、更有效的激子離解和更低的電荷載流子復(fù)合特性，基于TY的器件表現(xiàn)出高達(dá)16.32%的功率轉(zhuǎn)換效率。

研究結(jié)果表明，這些受體中的亞基數(shù)量對(duì)其光伏性能有顯著影響。這種分步合成巨分子受體的方法將有利于使其結(jié)構(gòu)多樣化，并促進(jìn)其在高效穩(wěn)定有機(jī)太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用。

圖1. 巨分子受體材料的設(shè)計(jì)與合成

圖2.受體的材料表征

圖3.受體的器件性能

其中線(xiàn)性增壓載流子抽取Photo-CELIV由巨力光電代理的Paios太陽(yáng)能電池&OLED瞬態(tài)特性測(cè)試系統(tǒng)獲得。在Photo-CELIV測(cè)量中，延遲時(shí)間設(shè)置為0s，光強(qiáng)度為100%，光脈沖長(zhǎng)度為100µs，最終掃描斜坡速率從20 V/ms上升到100 V/ms。