在有機太陽能電池（OSC）領(lǐng)域，側(cè)鏈工程對于調(diào)控活性材料的溶解度和結(jié)晶度起著至關(guān)重要的作用。大型π活性體系往往容易過度聚集，這不僅會降低其溶解性，還會使得薄膜形態(tài)的優(yōu)化變得困難，導(dǎo)致進一步影響OSC的性能表現(xiàn)。

華南理工大學 彭小彬教授帶領(lǐng)團隊成功合成了三種具有不同烷基鏈位置的卟啉分子：o-ZnPorDPP、m-ZnPorDPP和p-ZnPorDPP。在這三種分子中，烷基鏈分別位于苯基的鄰位、間位和對位。然而，實驗結(jié)果顯示，m-ZnPorDPP和p-ZnPorDPP由于分子間緊密的聚集狀態(tài)，限制了它們與Y6受體混合后的形態(tài)優(yōu)化，導(dǎo)致它們的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）分別僅為1.62%和1.61%。

相比之下，o-ZnPorDPP在經(jīng)過DIO+TA處理后展現(xiàn)出了**的性能。其PCE從初始的2.03%大幅提升至了創(chuàng)紀錄的10.06%，這是基于卟啉和Y系列受體的OSC所達到的新高度。這一顯著的效率提升主要歸因于o-ZnPorDPP分子更加有序的堆疊方式，這表明苯基鄰位的烷基鏈為形態(tài)的有效調(diào)控提供了一個理想的平臺。不僅為大型π平面分子的聚集調(diào)控提供了新的思路，還提供了一種高效且實用的策略。

Preaggregation of Porphyrin Induced by Phenyl ortho-Alkyl Chains Provides a Platform for the Regulation of Morphology to Enhance the Performance of All-Small-Molecule Organic Solar Cells

• Zhenkun Lin，Yinchun Guo，Jifa Wu，Xiaobin Peng

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.4c02746