材料相匹配。
原先的pce11是针对于富勒烯体系而设计的,因此是窄带隙、高结晶性的材料,和itic2材料并不适配。
现在要做的就是提高其禁带宽度,同时降低其分子的结晶性。
严虎他们采用的方法是在pce11塞入一个双氟取代的苯环(b),也就是将给体材料主链的分子结构从“-t-bt-t-t-t-”变更为“-t-bt-t-b-t-t-”。
基于这个思路,他们一共开发了两种新材料,分别命名为ptfb-o和ptfb-p,前者插入的苯环上两个氟原子是邻位取代的,而后者是对位取代的。
结果表明,两种给体材料的禁带宽度均被成功的拉升到18电子伏特左右,和itic2形成互补的光吸收,以及相互匹配的hoo能级。
不过,基于ptfb-o和ptfb-p的电池器件性能有非常大的差异。
ptfb-o:itic2的体系,效率可以达到113,而ptfb-p:itic2体系的效率仅为689。
为了解释这个现象,严虎他们进行了光源gi,dft模拟等分析手段。
和徐正宏那篇nc章有些类似,严虎他们认为也是分子构型方面的原因。
ptfb-o稳定的构型,两个带有侧链的噻吩单元上的侧链位于同一侧,也就是形成类似于一个“u”型的结构,这种分子结构的规整程度不高,材料的结晶性因此受到了抑制。
449 《自然·能源》文章,尘埃落定(4/13)