小分子给体/高分子受体型有机太阳能电池

        有机太阳能电池（OSC）具有低成本、柔性和重量轻等优点，近年来受到学术界和产业界的广泛关注。目前，单节和叠层OSC的能量转换效率（PCE）分别可达16%和17.3%，可基本满足商业化生产的要求。然而，OSC的长期稳定性仍然不能有效解决，不利于其实际应用。基于小分子给体/高分子受体的OSC具有较好的形貌热稳定性，但由于缺少合适的高分子受体材料和较差的活性层形貌，目前该类电池器件较低，最高PCE不到6%。

        在本文工作中，我们基于经典小分子给体DR3TBDTT的共轭骨架，利用大体积咔唑侧基取代小体积噻吩侧基，开发出具有较弱π-π相互作用的小分子给体DR3TBDTC。我们将DR3TBDTC与课题组前期开发的基于双硼氮桥联联吡啶（BNBP）的高分子受体PBN-11共混，发展出一类具有高效率和高热稳定性的小分子给体/高分子受体型有机太阳能电池。

        结果表明，与基于BNBP单元的高分子受体PBN-11共混时，DR3TBDTT会形成几十纳米的大尺寸聚集体，而DR3TBDTC则可形成十纳米左右的小尺寸聚集体，极大的改善了激子解离和电荷传输，使得器件的PCE从3.06%提升至8.01%。此外，我们还发现基于DR3TBDTC：PBN-11的活性层具有优异的形貌热稳定性，在180 ^oC连续退火7天，形貌未发生明显变化，基于相应活性层的器件PCE仅下降11%。该工作开发出一类新的具有高热稳定性和高效率的有机太阳能电池。

 Z. J. Zhang, J. H. Miao, Z. C. Ding*, B. Kan, B. J. Lin, X. J. Wan, W. Ma*, Y. S. Chen*, X. J. Long, C. D. Dou, J. D. Zhang, J. Liu*, L. X. Wang,

Nat. Commun. 2019, 10, 3271.