分会

第二十六分会：有机光伏材料与器件

摘要

具有创纪录的能量转换效率的有机太阳能电池已提高到18.22％，仍落后于无机和有机/无机杂化太阳能电池1。阻碍效率快速提高的根本原因是有机材料器件中活性层厚度和吸收强度的限制，这归因于非富勒烯体系中不明确的电荷转移机制以及富勒烯体系中待发现的变化点。然而，富勒烯与非富勒烯之间结构和性能的变化引起差异总是被忽略2-4，这对理解和建立分子结构与光电机制和性能之间的关系以快速提升效率提出了新的挑战。因此，我们采用多尺度的理论模拟技术：1）通过公式法对比说明了富勒烯和线性非富勒烯体系内电荷转移机制的差异；2）建立碗状非富勒烯受体体系作为π共轭过渡探索模型，研究原始电荷转移(CT)态公式不适用于部分非富勒烯体系的原因及其限制性使用条件；3）揭示了主导给体/富勒烯受体和给体/非富勒烯受体处电荷转移机制不同的影响因素；4）探索三元器件中微量第三组分对富勒烯受体的激发作用，设计通过三元策略改进二元电池性能的方法。 参考文献 [1] Duan, C. H.; Ding, L. M. Sci. Bull. 2020, 65(15): 1231. [2] Li, M. Y.; Yin. H.; Sui, M. Y.; Wang, F.; Liu, Y. H.; Sun, G. Y. Int. J. Quantum Chem. 2019, 119 (15): e25938. [3] Sui, M. Y.; Li, M. Y.; Ren, Y.; Sun, G. Y. Sol. RRL 2020, 2000615. [4] Ren, Y.; Li, M. Y.; Song, Y. X.; Sui, M. Y.; Sun, G. Y.; Qu, X. C.; Xie P.; Lu, J. L. J. Photoch. Photobio. A, 2021, 407: 113087.

关键词

有机太阳能电池;电荷转移机制;能级简并;电荷转移态;分子间相互作用

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