主要內(nèi)容

全小分子有機(jī)太陽能電池（ASM OSCs）由于其清晰的化學(xué)結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的批次間重現(xiàn)性等特點而備受關(guān)注。然而，平衡小分子聚集行為仍是一個挑戰(zhàn)，這給活性層形態(tài)優(yōu)化帶來了困難，限制全小分子有機(jī)太陽能電池效率進(jìn)一步發(fā)展。而具有非對稱端基的分子能夠顯著改變分子間的相互作用并調(diào)節(jié)分子的光物理性質(zhì)。近年來，非對稱策略已被應(yīng)用于非富勒烯受體（NFAs），并取得了成功。

這篇文章中，山東大學(xué)高珂教授團(tuán)隊在非對稱NFAs分子設(shè)計的啟發(fā)下，合成了兩種不對稱和對稱小分子供體，即Por-DPP-TR和PTR。與PTR相比，Por-DPP- TR呈現(xiàn)出強(qiáng)結(jié)晶度。這可能是由于非對稱共軛主鏈上的大偶極矩，導(dǎo)致分子之間相互作用得到改善。而強(qiáng)結(jié)晶有助于在活性層中形成更有序的分子堆疊，在二元OSCs中，基于Por-DPP-TR:6TIC 的器件獲得了13.28%的效率。此外，利用卟啉供體ZnP-TSEH構(gòu)建的三元 ASM OSCs 由于載流子遷移性能進(jìn)一步改善，獲得了16.31%的高效率。通過線性增壓載流子抽?。╬hoto-CELIV）測試表明，三元器件具有更有效的載流子遷移。

這項工作不僅闡明了分子結(jié)構(gòu)與光伏性能之間的相關(guān)性，并且通過分子設(shè)計和器件工程的協(xié)同效應(yīng)，提出了一種制備高效ASM OSCs的簡單策略。

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文獻(xiàn)信息

Porphyrin-based donor with asymmetric ending groups enables 16.31% efficiency for ternary all-small-molecule organic solar cells

Haojiang Shen, Yixuan Xu, Wentao Zou, Wenqing Zhang, Jianfeng Li, Ping Cai, Yuan Guo, Huajun Xu, Xiaotao Hao, Yanna Sun, Yuanyuan Kan, Yingguo Yang, Ke Gao

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