苯烷基内侧链长度调控Y系列受体结构-性能关系研究助力高效有机太阳能电池

本研究针对Y系列非富勒烯受体(NFAs)内侧链结构与性能关系不明的问题，通过系统设计不同苯烷基链长度的Y6-PhC4、Y6-PhC6和Y6-PhC8分子，揭示了链长对给受体相容性、薄膜形貌及器件性能的调控规律。研究发现Y6-PhC6基器件呈现最优结晶形态，实现17.12%的最高效率，其三元器件效率进一步提升至19.22%，为高性能有机太阳能电池(OSCs)的分子设计提供了重要指导。

　　

科学家们深入探究了具有不同苯烷基内侧链的Y系列电子受体（Y-series electron acceptors）的结构与性能关联机制。研究表明，通过调控苯烷基链长度（Y6-PhC4、Y6-PhC6和Y6-PhC8）虽不影响非富勒烯受体（NFAs）的带隙和能级结构，但显著改变了其与给体材料D18的相容性。其中Y6-PhC6展现出最优结晶性和薄膜形貌，使基于D18:Y6-PhC6的器件获得最佳的载流子动力学特性、最低陷阱密度和非辐射复合能量损失，最终实现17.12%的功率转换效率（PCE）。更令人振奋的是，基于D18:L8-BO:Y6-PhC6的三元器件进一步将PCE提升至19.22%，彰显了苯烷基内侧链工程在优化有机太阳能细胞（OSCs）性能中的关键作用。