我组博士研究生陈智慧，硕士研究生李琪最新成果发表在国际知名期刊《Angew.Chem.Int.Ed.》题为“Dominant Face-On Oriented Perylene-Diimide Interlayers forHigh-Performance Organic Solar Cells"

阴极中间层的电子传输能力对高性能有机太阳能电池（OSC）至关重要。我们提出了一种新的方法，通过控制非离子型苝二酰亚胺（PDI）阴极界面层的face-on分子取向，并限制n型掺杂，来增强阴极中间层中的电子传输能力。1-（2,5,8-三氧杂癸-10-基）-1,2,3-三唑（TOT）单元作为大体积和延伸的侧链通过点击化学掺入溴化PDI中，得到PDIBr-TOT。TOT侧链赋予PDI基中间层以face-on取向为主导，同时由于其弱的给电子性，导致掺杂效应可以忽略不计。令人印象深刻的是，在轻微的掺杂水平下，通过PDIBrTOT更优的face-on分子取向构建的有效垂直电荷传输通道获得了更高的电子迁移率，击败了以往以edge-on为主要取向并具有强掺杂的PDIBr-N所获得的结果。因此，PDIBr-TOT可以抑制激子复合，通过更低的表面能与活性层有更好的接触，从而导致填充因子和短路电流的增加。将PDIBr-TOT与不同的活性层组合，获得了19.52%的显著效率。此外，通过掺杂效应提高器件的稳定性。调控界面层的face-on分子取向将鼓励高性能阴极界面层材料的进一步创新设计，以实现OSC的进步。