西交大凡群平最新AFM：PCE超20% 的三元OSCs借助C-H芳基化衍生DM

主要内容

二聚体分子（Dimericmolecule,DM）材料作为第三组分，已被证实能够同时提升有机太阳能电池（organicsolarcells,OSCs）的器件稳定性和能量转换效率（power-conversion-efficiency,PCE）。然而，目前用于构建高性能OSCs的大多数DM材料是通过涉及有机锡试剂的多步Stille偶联反应合成的，这带来了严重的环境问题。

在此背景下，西安交通大学凡群平教授团队与常州大学谭华教授团队携手合作，首次采用环保的无有机锡方法，即直接C-H键活化策略，成功开发了两种具有不同烷基链连接长度的DM给体材料（DM-C6和DM-C12）。这两种DM给体材料展现出强结晶性、高玻璃化转变温度，且与PM6:Y6体系具有阶梯状能级排列，这有助于优化OSCs的形貌、提高热稳定性并降低能量损失。

因此，将DM-C6和DM-C12与PM6:Y6共混后，这些OSCs实现了更高的PCE，范围在17.41%至17.57%之间。与基于单体给体的器件（16.91%）相比，其光伏参数均得到同步提升，其中基于DM-C6的OSCs表现出更优的PCE和稳定性。

此外，为验证该策略的普适性，凡群平教授团队与谭华教授团队进一步将DM-C6引入D18:L8-BO和D18:BTP-eC9体系后，相关三元OSCs的PCE进一步提升至19.75%和20.07%，在已报道的二聚体光伏材料中处于最高水平。本研究为开发兼具环保化学、高器件效率和稳定性的无有机锡DM给体材料提供了指导。

文献信息

C-HArylation-DerivedDimericMoleculeDonorsfor20.07%EfficiencyTernaryOrganicSolarCells

YangQiu,LutingTang,WenjingZhou,JuntingYu,KaiXiang,ShaoqiangWang,XunchangWang,HairuiBai,JianhuaChen,GuanghaoLu,LiheYan,ManjunXiao,RenqiangYang,WeiguoZhu,HuaTan,QunpingFan

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202517473