AFM：非富勒烯受体端基的烷氧基改性来实现高开路电压的高效三元有机太阳能电池

Y系列非富勒烯受体（NFAs）通常通过引入卤素末端基团来实现窄带隙和可调的分子结晶性；然而，这也导致开路电压（Voc）较小，通常在0.8–0.9 V之间。

本 文 北京师范大学薄志山、徐新军、长江师范学院姚闯等人 通过 在常用的2-(3-氧基-2,3-二氢茚-1-基)-丙二腈（IC）末端基团上引入电子吸引的氟基团和电子给予的烷氧基团，合成了三种Y系列NFA：BTP-eC9-G51、BTP-eC9-G52和BTP-eC9-G53。这些化合物作为受体材料应用于有机太阳能电池时，表现出较高的开路电压（BTP-eC9-G51为0.91 V，其他两个为0.95 V）。系统研究了分子中烷氧基链长对光电性能的影响。结果表明，随着烷氧基链长的增加，这些分子的偶极矩和聚集行为发生了明显变化。基于BTP-eC9-G51的活性层显示出适宜的相分离结构和良好的电荷传输性能。

基于BTP-eC9-G51的器件达到了16.65%的效率，优于基于BTP-eC9-G52和BTP-eC9-G53的器件（分别为14.33%和13.24%）。此外，将BTP-eC9-G51引入D18:L8-BO器件作为第三组分，可提高短路电流密度（Jsc）和开路电压（Voc），减少非辐射能量损失，器件效率提高至19.03%，并具有较高的开路电压0.92 V。