我组博士研究生王宇星、文俊杰最新成果发表在国际知名期刊《Angew.Chem.Int.Ed.》题为"Enhancing the Built-in Electric Field of Thickness-InsensitiveSmall Molecule Cathode Interlayers for High-Efficiency and StableOrganic Solar Cells"

内建电场(BEF)作为优化有机太阳能电池中小分子阴极中间层材料(SM-CIMs)的关键设计参数被提出，通过战略性地将咪唑官能化三元分子从 D-A-D 转变为 A-D-A 构型，并用更缺电子的部分替换A单元，开发了三个三元分子：(TBT)₂NDI、(NDI)₂TBT和(PDI)₂TBT，每个三联体都表现出逐渐增强的BEF，以及更优的的电导率、功函数可调性、能级和结晶性。此外，A-D-A 三元组促进了与非富勒烯受体和聚合物给体更有利的电子传递，提高了光激发利用率并减少了三重态的形成。因此，从(TBT)₂NDI 过渡到(NDI)₂TBT 再过渡到(PDI)₂TBT 显着提高了 OSC 效率和操作稳定性。值得注意的是，具有(PDI)₂TBT 和(NDI)₂TBT 的器件分别保持了 85.0% 和 82.3% 的峰值效率，远远超过了层间厚度约为 105 nm 的基于(TBT)₂NDI 的器件(65.9%)。此外，(PDI)₂TBT 与各种活性层表现出优异的相容性，在 PM6： L8-BO：BTP-eC9 系统中记录了 20.10% 的优异性能。这项综合研究涵盖了分子设计、理论模拟、器件制造和基本器件物理，强调了战略性 D-A 电子框架修饰对增强 BEF 的重要性，从而推动了更加精密的小分子阴极界面层的发展。

文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202506252