分会

第二十九分会：有机/钙钛矿光伏材料与器件

摘要

近年来，全聚合物太阳能电池（all-PSCs）取得了显著进展，器件性能也在不断提升。然而，同时获得高的开路电压（VOC）和短路电流密度（JSC）仍然是具有挑战性的关键问题之一。在此，我们通过将小分子受体（SMA）与二氟化的噻吩连接单元进行聚合开发了一种新型的聚合物受体PY-DF[1]。与非氟化的PYT相比，PY-DF表现出更平面和刚性的分子构象。优化的分子构象使得PY-DF展示出优异的分子内共轭和链间堆积，从而导致改善的电子迀移率和降低的能量无序。PY-DF相对PYT（−3.80 eV）上移的LUMO能级（−3.76 eV）有利于改善相应器件的VOC[2]。与PYT相比，PY-DF具有与PM6更良好的混溶性，从而使得相应的共混薄膜具有更合适的相分离，促进了激子解离和电荷传输[3]。最终，与基于PYT的all-PSC相比（PCE = 13.2%，JSC = 21.7 mA cm−2，VOC = 0.93 V），基于PY-DF的all-PSC实现了15.7%的更高PCE，并显示同时增强的JSC（23.1 mA cm−2）和VOC（0.97 V）。这项工作为all-PSCs提供了一种有前途的聚合物受体，并且表明连接单元的氟化是构建高性能聚合物受体的一种潜在策略。

关键词

全聚合物太阳能电池;聚合物受体;氟化连接单元;开路电压;短路电流密度

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