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非辐射能量损失
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受体分子侧链外围功能化研究获进展
经济观察网· 2025-05-21 17:03
有机太阳能电池技术突破 - 有机太阳能电池具有轻质、柔性、半透明特性,适用于可穿戴电子、光伏建筑及农业领域 [1] - 非富勒烯受体发展推动性能提升,但常规烷基/芳基侧链难以平衡结晶性与兼容性 [1] - 研究团队通过"侧链外围功能化"设计,引入功能基团协同电子/位阻效应,解决结晶性与兼容性矛盾 [1] 分子结构创新与性能优化 - 采用苯并三氮唑(BTz)作为强电负性外围基团,通过一锅法获得两类异构体YBTz-1和YBTz-2 [2] - 外围缺电子基团诱导主骨架电子云重排,调控异质结能量景貌,降低非辐射能量损失 [2] - YBTz-1和YBTz-2光伏效率分别达14.7%和19.1%,后者在多组分器件中表现更优 [2] 器件效率与稳定性提升 - YBTz-2掺杂后三组分器件转换效率达19.9%,开路电压稳定且短路电流密度/填充因子改善 [2] - 外围基团优化使活性层缺陷态密度降低,器件在连续加热工况下T80%寿命超过2000小时 [2] 学术价值与应用前景 - 研究突破有机光伏效率瓶颈(非辐射能量损失过高),成果发表于《能源与环境科学》期刊 [3] - 设计策略兼具普适性,为可穿戴设备、建筑光伏等应用提供新材料解决方案 [1][3]