利用非对称香豆素-吩噻嗪基全碳富勒烯-free受体协调有机太阳能电池的合成复杂性与效率

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Harmonizing the Synthetic Complexity and Efficiency of Organic Solar Cells Using an Asymmetric Coumarin–Phenothiazine-Based Fullerene-Free Acceptor

该研究首次设计合成苯并噻唑啉- coumarin二聚体AM-3作为无fullerene受体，通过两步缩合实现低成本制备，其在PTB7-Th基有机太阳能电池中展现12.46% PCE，与NFA-5共混后提升至14.96%，合成复杂性和性能指标优于传统受体。

　　

基于吩噻嗪的分子常被用作有机太阳能电池（OSCs）中的电子供体。在此，我们首次设计并合成了一种香豆素-吩噻嗪二元体系（AM-3），作为宽禁带、无富勒烯的受体（FFA）用于OSCs。最重要的是，该分子是通过一个简单且成本低廉的两步缩合反应制备得到的。以AM-3为受体、PTB7-Th为供体的空气处理二元OSCs，其光电转换效率（PCE）达到12.46%，开路电压（V_OC）为0.99 V。进一步地，当将AM-3作为第三组分加入PTB7-Th:NFA-5混合物中时，PCE提升至14.96%，相比纯PTB7-Th:NFA-5体系提高了40%。考虑到其合成过程的简便性和低成本，AM-3的光电转换效率可与多种高性能受体相媲美。我们进一步评估了AM-3的合成复杂性（SC）和优值（FoM），并将其与常用的融合环和非融合环电子受体进行比较，以评估其未来应用的前景。