|PYT1：能量损耗仅为0.47 eV的高性能全聚合物太阳电池
全聚合物太阳能电池(All-PSCs)领域在过去几年中经历了快速发展 ， 这主要是由高效聚合物受体的开发推动的 。然而 ， 由于给体/受体共混物对光的吸收不足和器件中的能量损失较大 ， 全聚合物太阳能电池的光电转换效率(PCE)仍然受到限制 。中国科学院化学研究所李永舫课题组通过稠环电子受体Y5-C20主体作为关键结构单元 ， 开发了一种π共轭聚合物受体PYT1 。
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PYT1具有较好的吸收光谱(窄至1.4 eV)、高吸收系数(9.79×10?4 cm?1)和高电子迁移率(3.2 0×10?4cm2 V?1 s?1) 。当与宽带隙聚合物给体PM6共混制作器件时 ， 得到了一种全聚合物光活性层 。与基于PM6：Y5-C20的器件相比 ， 优化的PM6：PYT1全PSCs实现了创纪录的13.43%的PCE ， 能量损耗为0.47 eV ， 光响应度高达900 nm ， 最佳的PCE为9.42% ， 为目前文献报道的最高值 。
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【|PYT1：能量损耗仅为0.47 eV的高性能全聚合物太阳电池】除此之外 ， 他们还证明了这种PM6：PYT1系统具有良好的长期储存和机械稳定性 ， 对CN添加剂含量以及有源层厚度均不敏感 ， 因此在潜在的应用中具有很大的优势 。此外 ， 值得注意的是 ， 优化的PM6：PYT1体系的光伏性能比原始状态PM6：PYT1体系的11.40%和优化的PM6：Y5-C20体系的9.42%的PCE都显著提高 。机理研究表明 ， 与其他两种器件相比 ， 优化后的PM6：PYT1系统的性能有所改善 ， 主要是由于器件在微相分离和材料结晶之间取得了更好的平衡 ， 并结合了激发物理动力学 ， 包括高效的电荷产生、平衡的电荷传输特性、低的载流子复合损耗和快速的电荷提取 。
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综上所述 ， PYT1是一种非常有吸引力的聚合物受体材料 ， 一方面满足潜在生产的要求 ， 明显好于小分子受体 。另一方面 ， 合理设计FREA结构作为构建块 ， 对于实现高性能的聚合物受体 ， 突破已报道的PSCs的PCE瓶颈有至关重要的意义 。
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