提高非稠环电子受体太阳能电池效率的新方法

基于聚合物供体和稠环电子受体 (FREA) 的化合物的有机太阳能电池的能量转换效率 (PCE) 最近已超过 19%。相比之下，基于非稠环电子受体 (NFREA) 的有机太阳能电池(NFREA 是一种更便宜的化合物，其特征是非稠合(即单独的)芳香环)迄今为止的效率令人失望，约为 16%。

由于合成 NFREA 的成本远低于合成 FREA，因此基于这些材料开发更高效的太阳能电池可能具有重要意义。具体而言，它可以促进有机太阳能电池的广泛采用，从而可能有助于减少排放和缓解环境问题。

上海交通大学、青岛大学和中国其他研究所的研究人员最近提出了一种基于 NFRAs 制造更高效有机太阳能电池的新方法。这种方法在《自然能源》杂志发表的一篇论文中概述，依赖于使用基于氯仿 (CF) 和邻二甲苯 (OXY) 的溶剂，以及进一步增强 NFRAs 结晶的固态添加剂，从而使基于这些化合物的太阳能电池具有更高的 PCE。

“非稠环电子受体 (NFREA) 的合成成本可能低于稠环电子受体，”Rui Zeng、Ming Zhang 及其同事在论文中写道。“然而，低主链平面性和大取代基的存在会对 NFREA 的结晶性产生不利影响，阻碍电荷传输和有机太阳能电池中双连续形态的形成。我们表明，二元溶剂系统可以单独控制供体聚合物(例如 D18)和 NFREA(例如 2BTh-2F-C2)的结晶和相分离。”

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