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兼具高填充因子与10%以上效率的全小分子非富勒烯有机太阳能电池
Qiu, B., Xue, L., Yang, Y., Bin, H., Zhang, Y., Zhang, C., Xiao, M., Park, K., Morrison, W., Zhang, Z., Li, Y.
Chem. Mater.
Abstract
我们合成了两种具有弱吸电子酯端基的宽禁带A-D-A结构p型有机半导体（p-OS）小分子：在酯基上带有氰基（CN）的SM1与无氰基的SM2。相较于无氰基的SM2，SM1表现出更强的吸收能力、更低的HOMO能级和更高的空穴迁移率。以SM1为给体、窄禁带n型OS IDIC为受体的全小分子有机太阳能电池（SM-OSC）实现了10.11%的高能量转换效率（PCE）和73.55%的高填充因子（FF），而在相同制备条件下基于SM2:IDIC的器件效率仅为5.32%。该SM1基器件的10.11%效率与73.55%填充因子是目前文献报道的非富勒烯SM-OSC最高值。结果表明SM1中的氰基取代对提升非富勒烯SM-OSC中p型给体的光伏性能具有重要作用。此外，本研究首次将光诱导力显微镜（PiFM）应用于OSC活性层给体/受体共混形貌表征。