基(ji)于(yu)此，華(hua)南師范大學劉生建等人通過(guo)分別調(diao)節苯并雙噁唑(BBO)的(de)(de)(de)共軛(e)路(lu)(lu)(lu)徑(jing)(jing)(4,8-和(he)2,6-連(lian)接方式)，設計(ji)了兩種高(gao)效的(de)(de)(de)聚(ju)合(he)(he)(he)物給體(ti)P[4,8]BBO和(he)P[2,6]BBO。與P[2,6]BBO相(xiang)比(bi)，共軛(e)路(lu)(lu)(lu)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)異構化已被證明使P[4,8]BBO具有(you)更淺的(de)(de)(de)最(zui)高(gao)占據(ju)分子軌道(HOMO)能(neng)級(ji)(-5.20 eV)，顯(xian)著(zhu)增(zeng)強的(de)(de)(de)發光效率(lv)以(yi)及(ji)降低(di)的(de)(de)(de)聚(ju)集傾向。這(zhe)些改進使得器(qi)件(jian)效率(lv)從P[2,6]BBO:eC9-2Cl的(de)(de)(de)2.6%顯(xian)著(zhu)提升(sheng)至P[4,8]BBO:eC9-2Cl的(de)(de)(de)19.0%。綜合(he)(he)(he)表(biao)征表(biao)明，在基(ji)于(yu)P[4,8]BBO:eC9-2Cl的(de)(de)(de)OSC中可以(yi)實現更優的(de)(de)(de)綜合(he)(he)(he)電荷(he)管理，與基(ji)于(yu)P[2,6]BBO:eC9-2Cl的(de)(de)(de)器(qi)件(jian)相(xiang)比(bi)，其短路(lu)(lu)(lu)電流密(mi)度(JSC)和(he)填充因子(FF)參數顯(xian)著(zhu)更高(gao)。此外，P[4,8]BBO表(biao)現出良好的(de)(de)(de)適用(yong)性(xing)，在全聚(ju)合(he)(he)(he)物太陽能(neng)電池中實現了19.4%的(de)(de)(de)令人印象深刻的(de)(de)(de)效率(lv)，并獲得了第三方認證的(de)(de)(de)19.1%的(de)(de)(de)效率(lv)。這(zhe)項(xiang)工(gong)作突出了共軛(e)路(lu)(lu)(lu)徑(jing)(jing)異構化在調(diao)節聚(ju)合(he)(he)(he)物性(xing)能(neng)以(yi)及(ji)推動高(gao)性(xing)能(neng)多功能(neng)光伏(fu)材(cai)料發展中的(de)(de)(de)關鍵作用(yong)。該論文(wen)近期(qi)以(yi)“Conjugation Pathway of Benzobisoxazoles in Polymer Donors Mediates the Charge Management and Enables Organic Solar Cells with Record Certified Efficiency”為(wei)題(ti)發表(biao)在頂級(ji)期(qi)刊Advanced Materials上。

圖1. 苯并雙噁唑(zuo)(BBO)的兩種共軛路徑以及eC9-2Cl和聚合物(wu)異(yi)構(gou)體P[2,6]BBO與P[4,8]BBO的化(hua)學結構(gou)。

圖2. a) 最(zui)優幾何構(gou)象及(ji)預測的(de)偶(ou)極矩(μ)，b) 扭轉(zhuan)二面角