隨著有機光伏(OPV)應(yīng)用探索的深入,寬帶隙(WBG)OPV電池在各種新型應(yīng)用中顯示出巨大潛力。近日,中國科學(xué)院侯劍輝通過減少最高占據(jù)分子軌道和最低未占據(jù)分子軌道的重疊,設(shè)計并合成了WBG受體FPCC-Br。
本文要點:
1) 由于簡化的合成路線和高合成收率,基于FPCC的受體在所有WBG受體中具有最低的原材料成本。得益于其出色的電荷轉(zhuǎn)移和激子解離能力,PBQx-TF:FPCC-Br基電池的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)為13.6%,是帶隙低于720 nm的OPV電池的最高效率。此外,基于PBQx-TF:eC9-2Cl:FPCC-Br的三元電池顯示出19.3%的PCE。
2) 當(dāng)放置在照度為1000勒克斯的發(fā)光二極管燈下時,PBQx TF:FPCC Br基電池的PCE達到了29.3%。然后,PBQx-TF:FPCC-Br基電池被用作串聯(lián)電池的前電池,實現(xiàn)了20.1%的PCE。此外,串聯(lián)的電池通過水下光伏電解(UPE)直接生產(chǎn)氫氣,實現(xiàn)了6.91%的太陽能到氫氣的效率。這些電池在80°C下表現(xiàn)出顯著的熱穩(wěn)定性,表明其在UPE中的應(yīng)用是可行的。
Yang Xiao et.al Molecular Design of High-performance Wide-bandgap Acceptor Enables Versatile Organic Photovoltaic Applications EES 2025
DOI: 10.1039/D4EE05022C
https://doi.org/10.1039/D4EE05022C