通过提高短路电流密度和填充因子,三元混合策略已被用于设计和制造高效的有机太阳能电池。在这份手稿中,我们报告了由两个相容的小分子 DR3TBD
TT (M1) 和 DR3TBD
TT-E (M2) 作为供体和 PC71BM 作为受体组成的全小分子三元太阳能电池。从类合
金模型到级联模型的转变首先是通过设计一种新型分子 M2 来实现的。据观察,在热和溶剂蒸汽退火后,M2 从混合区域转移到供体 - 受体(
DA)界面,这改善了电荷转移和复合过程。具有 10% M2 的最佳三元太阳能电池在类合
金模型中的功率转换效率为 8.48%,在级联模型中为 10.26%。所提出的工作机制得到了充分表征,并得到了密度泛函理论和原子分子动力学模拟的进一步支持。这为设计包含一个分子的高性能三元太阳能电池提供了重要的策略,该分子不仅与主要供体分子相容,而且还优先出现在
DA 界面,从而建立级联能级。