北京
分子异构化已被证实是优化光伏材料分子主链构型、提升有机太阳能电池（OSCs）光电转换效率（PCE）的有效策略，但针对二聚体受体的精准异构调控，以及端基共轭位点差异化设计对材料光电、光伏性能的影响规律，相关研究仍较为匮乏。西安交通大学凡群平、马伟联合中国石油天然气集团有限公司 Jingwei Xue、中原工学院 Kun Wang、西安科技大学宿文燕等人针对这一研究空白开展系统研究，设计合成四种带有烷基连接单元的侧翼型同分异构二聚体受体（分别命名为 Dimer-1、Dimer-2、Dimer-3、Dimer-4），深入探究甲氧基取代端基 EG1 与无甲氧基端基 EG2 的不同共轭连接位点对分子堆积行为及光电特性的调控机制。
四种异构体中，分子内侧连接两个 EG1 基团、外侧连接两个 EG2 基团的 Dimer-2 具备更优异的分子堆积特性、结晶能力与光致发光性能。基于 PM6:Dimer-2 活性层制备的单组分有机太阳能电池光电转换效率可达 15.12%，器件开路电压与填充因子均得到显著提升，性能提升根源在于活性层微观形貌改善与能量损耗大幅降低。
研究团队进一步将 Dimer-2 分别引入经典 PM6:BTP-eC9、D18:L8-BO 二元共混体系，构建兼具互补光吸收与理想垂直相分离结构的三元光伏器件，两套体系分别实现 20.06%、20.32% 的光电转换效率；其中 20.32% 为当前已报道非全共轭二聚体受体基三元有机太阳能电池的最高效率。
该工作证明，通过精准调控端基共轭位点实现分子异构化，是开发高性能二聚体受体、构筑高效率有机太阳能电池切实可行的分子设计策略，为小分子受体结构优化与三元有机光伏器件性能突破提供全新研究思路。
文献信息
PreciseEnd-GroupConjugated-SiteIsomerizationofWing-TypedDimericAcceptorsEnables20.32%EfficiencyOrganicSolarCells
LongJiang,Jia'nanHu,KaiXiang,PengboYang,WenyanSu,KunWang,JingweiXue,TengfeiLi,YirongLi,DandanZhang,HairuiBai,RuiSun,HongxiangLi,RuijieMa,ZefanYao,QiangTao,GuanghaoLu,YuhangLiu,JianhuaChen,WeiMa,QunpingFan
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.1052031
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