四川大学 彭强教授 Angew：通过减少链缠结改善聚合物给体和聚合物受体的相溶性，实现18.64%效率的全聚合物太阳能电池

近年来，随着聚合小分子受体（PSMA）的出现，全聚合物太阳能电池得到了快速发展。然而，聚合物给体（PDs）和聚合物受体（PAs）的强链缠结降低了所产生的聚合物混合物的混溶性，使得优化混合物形态变得十分困难。在此，我们设计了三种PAs，即PBTPICm-BDD、PBTPICγ-BDD和PBTPICF-BDD，巧妙地利用BDD单元作为聚合单元，与不同的Y型非富勒烯小分子受体（NF-SMA）进行共聚，从而实现一定程度的变形，使聚合物体系具有足够的内部空间，减少聚合物链的缠结。这种效应增加了PD穿插到受体材料中的机会，从而提高了PD和PA之间的溶解度。PBTPICγ-BDD和PBTPICF-BDD与PBQx-TCl的混溶性更好，从而形成了良好的优化形态。因此，PBQx-TCl:PBTPICγ-BDD和PBQx-TCl:PBTPICF-BDD器件的功率转换效率（PCE）分别达到了17.50%和17.17%。在PBQx-TCl:PBTPICγ-BDD混合物中加入第三种成分PYF-T-o，进一步扩大了吸收光谱的覆盖范围，并对混合物的微观结构形态进行了微调，最终实现了18.64%的显著PCE。

图文简介

a )本工作设计的聚合物受体的化学结构；b )本工作设计的聚合物受体的合成路线；c ) PBTPICm-BDD、PBTPICγ-BDD和PBTPICF-BDD在氯仿溶液中的UV-vis-NIR吸收光谱；d )相关材料纯净薄膜的归一化UV-vis-NIR吸收光谱；e )本工作使用的PBQx-TCl和聚合物受体的能级图。

a )在B3LYP/631G( d、p)水平上，通过密度泛函理论计算优化了PBTPICγ-BDD和PBTPICF-BDD的分子结构。b )本工作中使用的PBQx-TCl和聚合物受体的表面能测量。

a )二元共混器件的J-V曲线和( b ) EQE曲线；c )含有不同含量PYF-T-o的三元共混器件的J-V曲线和( d ) EQE曲线。

a-c )激发波长为780 nm的二元和三元共混器件的瞬态吸收光谱；d )在530 nm处探测二元和三元共混器件的衰减动力学；e )全钙钛矿太阳能电池的Jph与Veff；f )全钙钛矿太阳能电池的Jsc与Plight图；g )全钙钛矿太阳能电池的Voc与Plight图；h )全钙钛矿太阳能电池的归一化TPV和i ) TPC衰减。

共混薄膜的AFM图像和PiFM图像

论文信息

通讯作者：Qiang Peng