分会

第二十六分会：有机光伏材料与器件

摘要

串联有机太阳电池是拓宽光子响应范围、抑制传输损耗和热化损耗的一种有效器件结构。近年来，开发具有长波长吸收的低带隙后电池材料引起了人们的广泛关注。然而，既具有高短路电流密度又具有高开路电压的前电池的宽带隙材料却还很少。本文报道了一种新合成的氟取代宽带隙小分子非富勒烯受体TfIF-4F，其光学带隙为1.61 eV。当选择PM6作为给体时，器件的VOC达到0.98 V, JSC有17.6 mA cm-2，PCE为13.1%。这是在如此宽的带隙下表现最好的受体。采用PM6: TfIF-4F和PTB7-Th: PCDTBT: IEICO – 4F作为前后电池构建串联太阳能电池时，获得了15%的PCE。此外我们进一步通过端基氯化设计合成了小分子受体TfIF-4Cl。与TfIF-4F相比，氯取代小分子TfIF-4Cl分子堆积更强并且吸收红移。当TfIF-4Cl与给体PM7共混制备电池器件时，获得了了0.97 V的VOC和0.60 eV的低能量损耗，并呈现了增强的JSC和78%的FF，因此器件效率提高到了14%。基于PM7: TfIF-4Cl的小面积器件具有高的VOC但相对较低的光电流，有利于实现具有高可扩展性的大面积器件。因此，我们制备了1.01 cm2的器件，并实现了13.3%的PCE，保持了0.04 cm2器件效率的95%

关键词

非富勒烯受体;宽带隙;叠层有机太阳能电池;大面积器件

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