基于之前工作(Angew. Chem. Int. Ed.2023,62, e202304127),本工作为了增强中心核与中心核之间的分子堆积,我们以茚并[1,2-b]喹喔啉-11-酮(Qxo)替换PyQx作为缺电子A1基团,并结合单甲基化的策略合成了三种受体,命名为Qo1、Qo2和Qo3。单晶测试证明Qo2表现出更紧密和更多的分子间氢键的相互作用,具有包括C-H∙∙∙F和C-H∙∙∙O的相互作用。

图1:分子设计策略及结构
器件结果表明,基于PM6:Qo2的二元OSC的PCE为18.4%,明显高于基于PM6:Qo1 (15.8%)、PM6:Qo3 (16.7%)和PM6:Qo4 (2.4%)的器件(。实现优异的热稳定性对于OSCs的产业化至关重要。在充N2手套箱中对三组器件于65℃连续退火12小时后,PM6:Qo1器件效率急剧下降,仅保留初始PCE的66%,相比之下,基于Qo2和Qo3的器件保留了其初始PCE的90%以上。当退火时间达到252小时后,基于Qo2的器件表现出优异的稳定性,保留了初始PCE的82.8%,显著优于基于Qo1(57.1%)和Qo3(71.4%)的器件。

图2:器件性能
相关成果以标题”Precise Methylation Yields Acceptor with Hydrogen-Bonding Network for High-Efficiency and Thermally Stable Polymer Solar Cells”发表于ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION(影响因子16.1,中科院JCR一区),深圳大学罗正辉副教授为本作共同通讯。
论文信息:
标题:Precise Methylation Yields Acceptor with Hydrogen-Bonding Network for High-Efficiency and Thermally Stable Polymer Solar Cells
全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202315625