武汉理工大学王涛&李维团队最新AEL:添加剂柔性对高性能有机太阳电池的关键作用
添加剂工程是一种简单而高效的策略,可用于提高有机半导体的结构有序性。然而,添加剂分子结构与其分子间相互作用之间的协同机制仍缺乏深入认识。基于此,武汉理工大学王涛&李维团队设计了两组具有相反静电势(electrostatic potential,ESP)的添加剂:构象刚性的DTCO-2Br和DTC,以及构象柔性的INF-TC和BT-TC,相关成果发表于ACS Energy Letters期刊。对于聚合物给体PM6而言,静电势互补性和构象柔性均能够有效调控其分子堆积。其中,具有相反静电势且构象柔性的INF-TC不仅能够提高PM6的结构有序性,还能够进一步缩短π–π堆积距离。对于构象相对刚性的受体材料L8-BO,构象柔性则成为调节分子间相互作用的关键因素。因此,仅有构象柔性的INF-TC和BT-TC能够改善L8-BO的层状堆积(lamellar stacking),其中具有静电势互补性的BT-TC表现出最显著的调控效果。通过分别在给体层引入INF-TC、在受体层引入BT-TC,器件的光电转换效率和形貌稳定性均得到显著提升。在D18/L8-BO体系中,最终实现了20.4%的最高光电转换效率。论文信息:ACS Energy Lett. 2026, XXXX, XXX, XXX-XXX. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.6c01418