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导读
近日，先进材料（Advanced Materials，2023年最新影响因子：32.086）在线发表了武汉大学高等研究院闵杰团队通过引入铰链状二聚体DT19掺杂策略实现了高效率且高热稳定聚合物太阳能电池制备的新研究。
论文题目为“Enabling highly efficient and thermal-stable polymer solar cells throughsemi-alloy acceptors composed ofa hinge-likedimer:a versatile doping protocol”（《通过由铰链状二聚体组成的半合金受体实现高效且热稳定的聚合物太阳能电池：一种多功能的掺杂方案》）。武汉大学高等研究院为第一署名单位，武汉大学2021级博士生万继为第一作者，毕业博士生汪涛以及闵杰教授为通讯作者。
闵杰课题组成功设计并合成了一种铰链状二聚体小分子受体材料DT19（图1a），并将其作为第三组分引入到PM1:BTP-eC9二元体系中，实现了对于初始体系效率和热稳定性的协同提升。值得一提的是，PM1:BTP-eC9:DT19三元体系在120°C下加热处理200小时后，其PCE仍保持在90%以上（图1b）。此外，该二聚体掺杂策略对其他多种Y系列体系也表现出了良好的普适性，且在热稳定性方面的优势明显优于传统三元合金受体体系。研究发现DT19具有特殊的铰链式结构，可以与主受体小分子形成半合金受体相，这一结构同时会与聚合物给体之间产生强烈的链缠结作用，有效克服了在热应力下活性层的过大相分离及其小分子材料的过度聚集现象（图1c）。这种二聚体掺杂策略以及本研究工作的成果可以为分子设计开发提供创新的见解，并加快有机光伏技术实际应用的进程。
图：（a）铰链状二聚体材料DT19的化学结构式；（b）在120°C条件下处理200小时过程中，PM1:BTP-eC9，PM1:BTP-eC9:L8-BO和PM1:BTP-eC9:DT19体系的归一化PCE变化情况；（c）本工作研究的三元合金体系和三元半合金体系在热应力前后活性层形态的变化示意图。
据悉，该研究工作得到了国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202302592
来源：武汉大学
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