北京
主要内容
有机光伏材料中存在强电子-声子耦合效应，该效应会显著阻碍激子传输并促进电荷复合，进而对有机太阳能电池（OSCs）的综合性能产生不利影响。因此，弱化电子-声子耦合作用是研发高性能有机太阳能电池的关键环节。针对这一基础性难题，中国科学院大学黄辉、蔡芸皓和许子豪等人联合开展研究，提出添加剂改性策略，为该难题的解决提供了有效技术方案。
该团队在本体异质结活性层中引入1-溴-3-氯萘（BCN-1）与1-氯-3-溴萘（BCN-2）两种固体添加剂开展改性实验，研究证实，BCN-2可有效抑制晶格高频振动，减少电子-声子散射，进而实现激子的高效长程扩散。基于此，与对照组器件相比，经BCN-2改性的器件激子寿命显著延长、电荷载流子迁移率大幅提升，实现了活性层光物理特性的协同优化。
上述光物理特性的协同提升，使基于PM6:L8-BO体系的有机太阳能电池光电转换效率达到19.72%的优异水平。该团队的研究证实，抑制电子-声子耦合是提升有机光电器件性能的关键通用策略，为高性能有机太阳能电池的研发提供了重要理论支撑与技术路径。
文献信息
SuppressingElectron–PhononCouplingviaSolidAdditivesforHigh-PerformanceOrganicSolarCells
MisbahSeharAbbasi,ZequnZhang,ZiyangHan,JikaiLv,SongWang,SiyingWang,YiFeng,JiaruiWang,GuanghaoZhang,NidaWali,ZihaoXu,QianPeng,YunhaoCai,HuiHuang
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/agt2.70268
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