通过抑制有机光伏中的电子-声子耦合实现高效率转换

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。

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级, 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