AM: 具有弱分子内电荷转移效应和高共面性的精确控制聚合物受体, 用于效率超过27%的高效室内全聚合物太阳能电池。

由于物联网生态系统的迫切需求，室内光伏（IPV）越来越受到学术界和工业界的关注。全聚合物太阳能电池（all-PSCs）作为有机光伏的一个分支，具有良好的成膜性能、显著的形态和光稳定性等优点，在IPV应用中有望同时实现高效率和长期运行。然而，具有中等带隙的聚合物受体的缺乏阻碍了室内all-PSCs的快速发展。在此，我们通过侧链工程和连锁调制的协同作用，报告了一种高效的中等带隙聚合物受体（PYFO-V），并将其应用于室内all-PSCs的运行。结果，基于M6:PYFO-V的室内all-PSCs在LED光条件下产生了27.1%的最高效率，创下了迄今所报道的二元室内all-PSCs的最高值。更重要的是，使用非卤化溶剂（邻二甲苯）的叶片涂层器件保持了23%以上的效率，显示了工业规模制造的潜力。我们的工作不仅强调了微调分子内电荷转移效应和链内共面性在开发高性能中等带隙聚合物受体中的重要性，还为室内all-PSCs应用提供了一种高效策略。

图文简介

( a ) PYFO-T和PYFO-V的设计策略；( b ) PYF-T-o、PYFO-T、PYFO-V在溶液和薄膜状态下的归一化吸收光谱，以及PM6薄膜的吸收光谱；( c )全PSCs中材料与器件结构的能量匹配；( d )用DFT方法计算了PYFO-T、PYFO-V的优化三聚体结构的前视图；( e ) PYF-T-o、PYFO-T、PYFO-V的封装方式示意图。

基于PYFO-T和PYFO-V的全钙钛矿太阳能电池在一个太阳光条件下的J-V特性；( b )对应的Eqe谱；( c )优化器件的Jph与Veff；( d ) TR-PL衰减谱；( e )基于PYFO-T和PYFO-V的全钙钛矿太阳能电池的TPC和( f ) TPV测试。

( a ) PM6：PYFO-T和PM6：PYFO-V共混薄膜的2D-GIWAXS图；( b )对应面内( IP )和面外( OOP )方向的相对线切割；( c ) PM6：PYFO-T和PM6：PYFO-V共混薄膜的AFM图像；( d )这些共混膜的RSo XS曲线。

在680 nm激发下，( a ) PYFO-T和( b ) PYFO-V纯膜的TAS 2D图和光谱；( c ) PYFO-T和PYFO-V纯膜在760 nm处的归一化TA动力学研究；( d ) PM6：PYFO-T和( e ) PM6：PYFO-V共混薄膜在不同时间延迟下的TAS；( f )在630 nm和760 nm波长下对这些共混膜进行归一化的TA动力学探测

论文信息

通讯作者：Han Yu， He Yan