基于宽带隙小分子给体第三组分的三元有机光伏器件

作者：马伊帆; 张雅敏^*; 甘胜民; 张昱琛; 费贤; 王汀; 张则琪; 巩雪柱; 张浩力^*

来源：高等学校化学学报, 2023, 44(09): 212-219.

• 有机太阳能电池
• 三元策略
• 宽带隙小分子给体
• 缺电子桥联单元

三元策略是提升器件光电转换效率的重要途径.本文设计合成了基于苯并噻二唑并二噻吩桥联基团的宽带隙小分子给体DRDTBT,并将其作为有机太阳能电池中的第三组分.通过引入具有缺电子性质的苯并噻二唑并二噻吩单元,使DRDTBT获得了较低的最高占有轨道能级以及高的结晶性,将其作为第三组分引入基于PM6∶BTP-eC9的器件中时有效提升了器件的开路电压,活性层形貌也得到了更好的调节.得益于提升的开路电压和填充因子,三元器件取得了优于二元器件的光电转换效率,其开路电压为0.86 V,短路电流密度为26.99 mA/cm2,填充因子为76.34%,最终取得了17.72%的高光电转换效率,证明将高结晶性缺电子单元引入小分子给体第三组分中是提升三元有机太阳能电池效率的有效途径.

• 单位
  化学化工学院; 功能有机分子化学国家重点实验室; 兰州大学