成缺陷,就会对激子的产生和输运造成影响,进而造成光电流的损失,表现出来的结果就是器件效率低下。
因此,对于有机光伏材料来说,本身就是一个比较矛盾的存在,共轭结构赋予了有机光伏材料将光能转化为电能的能力,但也同时背上了光照下分子结构不稳定性的“诅咒”。
总体来说,徐正宏的这个工作还是比较有启发性的,之后许秋或许也要在共轭和非共轭之间寻求一个平衡,兼顾器件的效率和稳定性。
当然,这是较为后期的事情,现阶段的主要任务还是冲击效率。
另外,还有一篇发表在AM上的文章也挺有意思的,是港大严虎课题组的工作。
说起来,魏兴思和严虎两个课题组还是颇有“渊源”的:
之前许秋抢在严虎他们前面发表了PCE11的工作,导致严虎的JACS文章胎死腹中;
后来严虎他们开发出来了一种名为ITIC2的材料,和许秋设计的ITIC-Th分子结构一样,并抢先发表。
两个课题组之间也算是有来有往。
不过,ITIC-Th的工作被抢,对许秋和韩嘉莹来说,基本上是无关痛痒,当时他们本来就有些头疼手里的工作太多,严虎刚好帮忙“减负”了。
而严虎的PCE11工作被抢,就有些伤了,毕竟那个工作可是许秋的第一篇大满贯文章,而且未来这篇文章被引用次数有望破百,可以称得上是一篇代表作。
现在严虎这篇AM文章,是针对PCE11材料的改进。
或许是出于某种考虑,严虎他们并没有把这种材料的本体称为PCE11,而是按照自己的命名方式进行命名,也就是PBTff4T-2OD。
改进的主要目的是让PCE11给体材料,与他们开发的ITIC2非富勒烯受体材料相匹配。
原先的PCE11是针对于富勒烯体系而设计的,因此是窄带隙、高结晶性的材料,和ITIC2材料并不适配。
现在要做的就是提高其禁带宽度,同时降低其分子的结晶性。
严虎他们采用的方法是在PCE11中塞入一个双氟取代的苯环(B),也就是将给体材料主链的分子结构从“-T-BT-T-T-T-”变更为“-T-BT-T-B-T-T-”。
基于这个思路,他们一共开发了两种新材料,分别命名为PTFB-O和PTFB-P,前者插入的苯环上两个氟原子是邻位取代的,而后者是对位取代的。
结果表明,两种给体材料的禁带宽度均被成功的拉升到电子伏特左右,和ITIC2形成互补的光吸收,以及相互匹配的HOMO/LUMO能级。
不过,基于PTFB-O和PTFB-P的电池器件性能有非常大的差异。
PTFB-O:ITIC
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