非富勒烯受体的内部链工程技术使得高效的全聚合物厚膜太阳能电池成为可能

《Polymer Chemistry》：Inner side-chain engineering of non-fullerene acceptors enables efficient thick-film all-polymer solar cells

　　

彭文浩|桂晓曼|孙世松|魏振宇|高原盼峰|万梅秀|霍丽君

北京航空航天大学化学学院，邮编100191，中国；[e-mail]

在全聚合物太阳能电池（all-PSCs）中，形态控制仍然是一个重大挑战。为了精细调节分子的堆积和混合形态，我们提出了一种等压间隔调节策略，重点关注Y系列聚合物受体的内链。通过仅改变内链烷基间隔长度（C12、C8和C4），合成了三种聚合物。研究发现，间隔长度严格决定了聚合物的聚集模式。使用C12间隔时，聚合物具有适当的构象灵活性，可以防止过度结晶，从而形成有序度受限的弱H键聚集。这使得该聚合物与PM6供体之间的混合形态高度兼容，最终实现了16.38%的出色光电转换效率（PCE）。此外，这种稳定的连续相网络使得该聚合物混合物具有优异的厚度容忍度，在活性层厚度达到410 nm时仍能保持14.24%的PCE。这项工作为开发高效且可扩展的全聚合物太阳能电池提供了基本的分子设计方法。