中科院侯剑辉EES：720 nm的OPV最高效！宽带隙受体的分子设计实现了多功能有机光伏应用

随着有机光伏（ OPV ）应用探索的深入，宽带隙（ WBG ） OPV 电池在各种新型应用中显示出巨大潜力。近日， 中国科学院侯剑辉等人 通过减少最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道的重叠，设计并合成了 WBG 受体 FPCC-Br 。

由于简化的合成路线和高合成收率，基于 FPCC 的受体在所有 WBG 受体中具有最低的原材料成本。得益于其出色的电荷转移和激子解离能力， PBQ _x -TF:FPCC-Br 基电池的功率转换效率（ PCE ）为 13.6% ，是带隙低于 720 nm 的 OPV 电池的最高效率。此外，基于 PBQ _x -TF:eC9-2Cl:FPCC-Br 的三元电池显示出 19.3% 的 PCE 。 当放置在照度为 1000 勒克斯的发光二极管灯下时， PBQ _x TF:FPCC Br 基电池的 PCE 达到了 29.3% 。然后， PBQ _x -TF:FPCC-Br 基电池被用作串联电池的前电池，实现了 20.1% 的 PCE 。

此外，串联的电池通过水下光伏电解（ UPE ）直接生产氢气，实现了 6.91% 的太阳能到氢气的效率。这些电池在 80 ° C 下表现出显著的热稳定性，表明其在 UPE 中的应用是可行的。

Yang Xiao et.al Molecular Design of High-performance Wide-bandgap Acceptor Enables Versatile Organic Photovoltaic Applications EES 2025

DOI: 10.1039/D4EE05022C

https://doi.org/10.1039/D4EE05022C

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