不对称共轭分子上的烷氧基取代使高效三元有机太阳能电池成为可能

中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义教授课题组研制出一种烷氧基取代的不对称共轭分子，并将其掺杂到PM6:BTP-eC9-基于二元有机太阳能电池(OSC)作为第三种成分，产生了功率转换效率(PCE)超过18.1%的高效三元OSC。

这项工作发表在ACSEnergyLetters上。

OSCs因其溶液可加工性、透明性、便携性和灵活性而在清洁太阳能领域引起了广泛关注。三元策略被广泛认为是提高OSC性能的一种简便有效的方法。

然而，迄今为止，三元器件的“结构-性能”相关性很少得到系统、透彻的阐明。因此，迫切需要揭示分子结构、活性层形貌和光伏性能之间的相关性，为实现高性能OSC提供有效策略。

为了解决这个问题，研究人员合成了三种不对称骨架的非富勒烯受体，即TB-S、TB-S1和TB-S1-O，并将它们作为PM6宿主二元系统中的第三种成分：BTP-eC9，分别。

得益于额外的非共价构象锁，烷氧基取代的TB-S1-O具有宽带隙、稳定的平面构象、高表面能、与主体材料良好的相容性以及大的有序堆叠域，显示出比TB-S，TB-S1。

值得注意的是，PM6:BTP-eC9:TB-S1-O三元薄膜具有理想的互穿网络，有助于减少非辐射电压损失并增强电荷传输。因此，当研究人员将TB-S1-O混合到PM6:BTP-eC9系统中时，PCE从二元薄膜的17.36%显着增加到三元薄膜的18.14%。

由于形态较差，基于PM6:BTP-eC9:TB-S和PM6:BTP-eC9:TB-S1的器件与PM6:BTP-eC9:TB-S1-O基于三元设备。

这项工作表明，具有烷氧基取代的不对称骨架是构建高性能三元OSC第三组分的有效策略。