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有機太陽能電池(OSCs)在快速提高功率轉換效率(PCEs)方面取得了很大的進展。值得注意的是，高性能有機太陽能電池通常由具有復雜化學結構的活性材料組成，導致其成本較高。

在這篇文章中，中科院化學所侯劍輝、姚惠峰等人結合材料設計和形態(tài)控制，由低成本的供體:受體混合物制造高效率的OSCs。通過在雙噻吩核心兩側引入噻唑單元，設計并合成了一種非融合的電子受體Tz，在典型的聚噻吩供體中，PCE達到了13.3%。更重要的是，研究團隊提出了優(yōu)化準則，以獲得低成本供體:受體系統(tǒng)的優(yōu)良形態(tài)。選擇了三種聚噻吩，聚(3-己基噻吩)及其兩種具有吸電子取代基的衍生物(PDCBT和PDCBT- 2F)作為供體來制造電池器件。

計算和實驗數(shù)據(jù)表明，降低聚噻吩與Tz之間的靜電相互作用是抑制混溶解性從而獲得高相純度的關鍵。這項研究為高效和低成本OSCs的分子設計和供體:受體匹配需求提供了見解。

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文獻信息

Tuning the Intermolecular Electrostatic Interaction toward High-Efficiency and Low-Cost Organic Solar Cells

Zi Li, Huifeng Yao, Lijiao Ma, Jingwen Wang, Zhaozhao Bi, Shijie Wang, Susanne Seibt, Tao Zhang, Ye Xu, Junzhen Ren, Yang Xiao, Cunbin An, Wei Ma, Jianhui Hou

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