武汉理工大学王涛教授：非富勒烯受体纤维化策略助力16.6%效率三元有机太阳能电池

最近，王涛教授等设计合成了一种新型非富勒烯受体IDMIC-4F。通过减小非富勒烯电子受体ITIC稠环单元上烷基侧链的长度制备了IDMIC-4F，新受体IDMIC-4F的自组装能力显著提高，在纯膜、PBDB-T-2F:IDMIC-4F二元共混膜以及PBDB-T-2F:BTP-4F: IDMIC-4F三元共混膜中均可以经溶液涂膜形成纳米纤维。通过同步辐射掠入角小角散射测试发现，IDMIC-4F纳米纤维的存在可以产生纳米限域作用，在溶液干燥过程中限制主给体/受体组分的迁移聚集，减小相分离的尺寸。第三组分IDMIC-4F以纳米纤维的形式存在也为电子传输提供了通道，从而提高了电子迁移率。PBDB-T-2F:BTP-4F二元体系太阳能电池的光伏转换效率为15.7%，随着IDMIC-4F含量的增加，器件的开路电压逐渐增加，短路电流则在IDMIC-4F添加量为10 wt％时达到最高，从而使光伏转换效率提升至16.6％（如图所示）。该工作表明，非富勒烯受体纤维化策略在实现高效率有机太阳能电池中具有较大应用潜力。