主要内容

非辐射能量损失（∆Enr）是限制有机太阳能电池效率的关键因素。通常，分子运动产生的强电子-声子耦合会产生快速的非辐射衰变并引起高∆Enr。如何限制分子运动并实现低∆Enr仍是一个问题。

在这篇文章中，化学所朱晓张、易院平、许胜杰、侯剑辉等人将自由体积比（FVR）作为评估分子运动的指标，为抑制非辐射衰变提供了新的分子设计原理。理论和实验结果表明，烷基侧链适当延长可以降低FVR并限制分子运动，从而使电子-声子耦合减少，同时保持理想纳米形态。在具有精确烷基链延长的AQx-6中同时获得了降低的FVR和良好形貌，在优化Voc、Jsc和FF的情况下实现了18.6%的高PCE。

研究发现，聚集态调节对减少电子-声子耦合具有重要意义，这为实现高效OSCs提供了途径。

图1：受体分子化学结构和理论计算

图2：AQx型NFAs的单晶结构和光电性能

图3：基于AQx型NFAs的OSCs的光伏性能

图4：形态学调查

图5：瞬态吸收

其中未封装的电流-电压（J–V）特性使用Keithley 2400源表在N2下测量。并通过巨力光电代理的XES-70S1太阳光模拟器（SAN-EI Electric Co., Ltd, AAA grade, 70mm×70mm）实现AM1.5G（100 mW cm-2）光照。

文献信息

Suppressing electron-phonon coupling in organic photovoltaics for high-efficiency power conversion

Yuanyuan Jiang, Yixin Li, Feng Liu, Wenxuan Wang, Wenli Su, Wuyue Liu, Songjun Liu, Wenkai Zhang, Jianhui Hou, Shengjie Xu, Yuanping Yi & Xiaozhang Zhu