本征可拉伸有机太阳能电池在下一代可穿戴电子中极具潜力。本文山东大学杜晓艳、郝晓涛和天津大学叶龙等人提出“有效弹性体密度”这一统一分子描述符,用于定量评估弹性体结构如何影响IS-OSCs的形貌与功能。文章亮点提出统一描述符De:首次引入“有效弹性体密度”作为量化指标,系统关联弹性体结构与器件光电-机械性能之间的权衡关系。
韩国高丽大学JaeWonShim、JiHohonJo团队设计了一种极简分子结构的自组装单层材料BPA,仅含苯环核心与磷酸锚定基团,通过精准界面能级调控,成功实现OPV与OPD的双高性能。该研究以“BifunctionallyDrivenOrganicPhotonicConversionDevicesFacilitatedbyMinimalisticSynthesis-BasedInterfacialEnergeticAlignment”为题发表于《AdvancedMaterials》。该材料通过精准的界面调控,在实现28.6%的高效室内光电转换与fW级超低噪声探测的同时,更将成本降低了720%以上,最终在效率、稳定性与成本之间实现了卓越的平衡。
为此,日本广岛大学ItaruOsaka团队设计并合成了一种结构简化、合成便捷的高效聚合物给体PTz3TE。通过引入改良合成复杂度指标进行量化评估,PTz3TE被证实是当前性价比最高的聚合物给体之一。该研究为OPVs的材料设计与商业化提供了重要借鉴。结论展望该团队通过精妙的分子与合成设计,成功打造了聚合物给体PTz3TE,实现了“高性能”与“易合成”的理想结合。
有机太阳能电池的代表性图像。来自高丽大学和东国大学的一组研究人员创造了一种用于有机太阳能电池的新型分子涂层。据该团队称,这项创新现在使单个设备能够同时充当太阳能电池和光电探测器,而无需进行通常的权衡。经过测试,研究人员发现它在室内达到了28.6%的效率,优于传统涂层。这一突破可以为新一代无电池传感器和可穿戴设备提供动力,使室内电子产品更便宜、更高效、更可持续。
文章亮点多功能分子协同界面调控:PPFES分子通过磺酸根与钙钛矿中未配位Pb形成强Lewis酸碱配位,有效钝化表面缺陷;全氟烷基尾部提供优异疏水性,显著增强器件耐湿性。创纪录的高填充因子与效率:器件填充因子高达86.39%,达到S-Q极限的95.6%,冠军PCE为25.32%,是目前高效p-i-nPSCs中的最高水平之一。
考虑到移动或可穿戴系统对低压设备操作和超低功耗的严格要求,小截止状态漏电流和小亚阈值摆动至关重要。在玻璃基板上制造的n沟道ActivInkN1100TFT的传输和输出特性除p沟道TFT外,还使用PolyeraActivInkN1100作为半导体制造n沟道有机TFT。结论展望本文报道的纳米级TFT和反相器是使用电子束光刻技术制造的。虽然电子束光刻的主要缺点是其低吞吐量,但这并不排除使用电子束光刻在更大规模上制造有机TFT和电路的潜力。
论文概览面对有机太阳能电池产业化过程中从卤化溶剂向绿色溶剂转换的关键挑战,浙江大学陈红征教授团队通过分子设计创新,在明星聚合物给体PM6中引入20%氯化二噻唑单元,成功开发出新型三元共聚物PM6-CITz20。该研究深入揭示了给受体相互作用调控成膜动力学与形貌的机制,为绿色溶剂加工高性能、可扩展OSCs提供了可行路径。
技术亮点1.再入相行为普遍性:约50%的聚合物:SMA体系表现出沙漏型或回环型相图,突破传统UCST理论框架。结论展望本研究通过系统实验与理论建模,首次揭示有机半导体共混体系中再入相行为的普遍性,并建立LF-TSB模型统一解释复杂相图成因。
论文概览贵州大学吕梦岚与孙艳明团队开发了两种基于噻吩扩展咔唑的自组装单分子层材料——2PAThCz与4PAThCz,作为高效空穴传输层应用于有机太阳能电池。图4:器件性能与稳定性全面评估该图系统比较了不同SAMs基有机太阳能电池的性能。结论展望该团队通过理性分子设计,成功开发出两种噻吩扩展型SAM材料2PAThCz与4PAThCz,其中4PAThCz凭借其优异的溶解性、高有序性和强界面作用,在三元有机太阳能电池中实现了20.78%的效率突破。
相比之下,2PACz的SFG信号无明显变化,说明Th-Cz的瞬态共振结构促进了高度有序的分子排列。图5:器件性能与稳定性全面评估该图系统比较了不同空穴传输层有机太阳能电池的性能和稳定性。这些结果证实了瞬态偶极策略对不同活性层和基底的广泛适用性。基于该策略的OSCs实现了20.67%的认证效率,柔性器件效率达19.63%,均创下相应体系纪录。