溴取代的[2-(9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸,即1Br-2PACz,被设计为空穴选择性自组装单分子层(SAM),西北工业大学Kai Wang,湘潭大学 Xiaoping Ouyang, 深圳工业大学Hanlin Hu, 普林斯顿大学Iain McCulloch,香港科技大学 Yuanbao Lin等人实现了基于二元体异质结(BHJ)的有机太阳能电池(OSC)中贡献了卓越的功率转换效率(PCE)19.35%。
与之前的高性能2Br-2PACz SAM相比,1Br-2PACz分子能够有效降低SAM与BTP-eC9非富勒烯受体的相互作用,从而减少了结合能,抑制了PM6BHJ的底部在固化过程中BTP-eC9小分子的垂直自聚集。光活性层内的能量无序减少,同时电荷传输更加高效,并且非辐射复合被抑制。
此外,五个额外的二元BHJ体系也应用于基于1Br-2PACz SAM的OSC中,表现出比具有传统PEDOT空穴传输层的参考电池连续优越的性能。这项工作强调了通过卤化策略微调SAM,以改善活性层形貌和整体器件性能,从而推动OSC发展的潜力。
X. Sun, C. Zhang, Y. Yao, J. Lv, J. Yao, X. Ding, M. Lu, L. Zhu, G. Zhang, H. Lin, Y. Shi, K. Wang, C. Yang, X. Ouyang, H. Hu, I. McCulloch, Y. Lin, 19.35% Efficient Binary Bulk-Heterojunction Organic Photovoltaic Enabled by Optimizing Bromine-Substituted Self-Assembled Carbazole Based Molecules. Adv. Funct. Mater. 2024, 2406060.
https://doi.org/10.1002/adfm.202406060
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