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  有機(jī)太陽(yáng)能電池由于其輕薄、透明、柔性、易加工等特點(diǎn)，近年來(lái)得到科研群體的廣泛關(guān)注。目前基于聚合物給體和小分子受體的太陽(yáng)能電池已經(jīng)突破19%的能量轉(zhuǎn)化效率, 接近實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)。全聚合物太陽(yáng)能電池（all-PSC）最近成為領(lǐng)域內(nèi)競(jìng)相研究的熱點(diǎn)，由于給、受體聚合物鏈間的穩(wěn)定二級(jí)結(jié)構(gòu)，可以賦予光伏器件優(yōu)越的形貌穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定、光熱穩(wěn)定性，從而使得器件壽命延長(zhǎng)，滿足實(shí)際應(yīng)用。小分子受體的端基鹵化策略是一項(xiàng)非常成功的合成修飾方法，然而在聚合物受體中這種調(diào)控策略的有效與否還未得到系統(tǒng)、清晰的探究與認(rèn)識(shí)。

圖1. 本文涉及的分子結(jié)構(gòu)以及合成路線

  紫外可見(jiàn)光譜中（圖2a-c），隨著氯原子取代氟原子，小分子受體的最大吸收峰位置發(fā)生紅移，這來(lái)源于增強(qiáng)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)。有趣的是，在聚合物受體中發(fā)生完全不一樣的變化趨勢(shì)：隨著氯原子增加，光譜卻發(fā)生了藍(lán)移，以至于PY2Cl-T表現(xiàn)出最窄的吸收范圍；與此同時(shí)，噻吩鏈接基元與端基IC在400-550 nm的共軛吸收峰強(qiáng)度也隨著氯原子的增多而降低。

圖2. 紫外可見(jiàn)光譜、單晶解析及分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果

圖3. 密度泛函計(jì)算模擬結(jié)果

圖5. 結(jié)晶性與相分離表征結(jié)果（GIWAXS & GISAXS）

圖6. 能量損耗以及激子擴(kuò)散長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)表征

圖7. 瞬態(tài)吸收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

  小結(jié)：本工作表明不同類型受體擁有不同的堆積形式，所以需要不同的化學(xué)修飾來(lái)提升性能。在小分子受體中，引入高周期氯原子可以增加分子間堆積模式從而提升光伏性能；反之，在聚合物受體中，應(yīng)當(dāng)引入短周期可以形成非共價(jià)相互作用的氟原子，減少聚合物鏈內(nèi)構(gòu)象的混亂與扭曲，增強(qiáng)分子間堆積減弱，繼而提升光伏轉(zhuǎn)換效率。

  本文的第一作者是香港科技大學(xué)的于涵博士，共同一作為香港城市大學(xué)博士生王焱，香港科技大學(xué)鄒欣卉博士。特別感謝南開(kāi)大學(xué)韓含博士對(duì)單晶解析方面的幫助，以及北京大學(xué)姚澤凡博士對(duì)于分子動(dòng)力學(xué)模擬方面的幫助。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202300712