李灿&郭鑫**AM: 效率20.37%！三线态敏化剂助力*效有机光伏器件

中国科学院大连化学物理研究所李灿、郭鑫等人发展了一种利用三线态激子提升有机太阳能电池（OSCs）性能的有效策略。利用三线态激子是推动有机太阳能电池性能提升的一条重要路线；虽然三线态激子拥有较长的寿命与扩散长度，但由于缺少*效的产生与转移途径，三线态敏化型电池的光电转换效率始终有限。该研究采用非富勒烯受体 - 铱配位聚合物（BTP-N-Ir）作为三元体系的三线态敏化剂，BTP-N-Ir 具有较小的单重态 - 三线态能隙与较强的自旋 - 轨道耦合，可通过*效系间窜越生成大量长寿命三线态激子，其*低三线态能级 T₁匹配适宜，低于 PM6 的 T₁能级、*于 Y6 的基团内激发态（i-EX）能级。同时，BTP-N-Ir 分布于 PM6 与 Y6 的界面处，不会破坏 PM6:Y6 共混薄膜的形貌、结晶性以及电荷转移态 / 基团内激发态（CT/i-EX）。

基于上述特性，BTP-N-Ir 中产生的三线态激子能够由自身 T₁能级直接转移至 Y6 的 i-EX 中间态，再解离为自由载流子，提升三元器件的短路电流密度Jsc。该三线态聚合物敏化剂具备良好普适性：在 PM6:Y6 体系中将光电转换效率提升至 19.20%，在 PM6:BTP-eC9 体系中进一步实现 20.37% 的光电转换效率，两项性能均*于此前报道的其他几类基于三线态激子的有机太阳能电池。这项工作证明，以非富勒烯受体类似物为配体的铱基配位聚合物是**潜力的三线态敏化材料，可为构筑*效有机光伏器件提供新思路。

文献信息

Nonfullerene Acceptor−Iridium Coordination Polymer as a Triplet Sensitizer for Efficient Organic Photovoltaics

Xuan Liu, Yang Li, Yejun Xiao, Yongfeng Ni, Yu Qiao, Xin Guo, Can Li

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.75552

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