有機(jī)光伏具有質(zhì)輕、柔性、可溶液大面積加工等優(yōu)點(diǎn)，作為一項(xiàng)備受關(guān)注的綠色能源新技術(shù)引發(fā)了廣泛的研究興趣。高性能有機(jī)光伏的實(shí)現(xiàn)依賴于光活性材料的多樣化分子設(shè)計(jì)，其中易于合成、光電性能可調(diào)以及能量損耗較小的n型非富勒烯分子電子受體的蓬勃發(fā)展使得有機(jī)光伏在光電轉(zhuǎn)換效率上實(shí)現(xiàn)了巨大的突破（效率從4%提高到超過18%），明顯優(yōu)于基于富勒烯類電子受體的光伏器件。 我們從目前發(fā)展的高性能n型非富勒烯分子材料出發(fā)，分析了代表性的分子設(shè)計(jì)策略及其對(duì)材料的光電特性，堆積方式以及對(duì)應(yīng)器件光伏性能的影響，以用于指導(dǎo)未來受體設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。 另一方面，針對(duì)n型非富勒烯分子材料發(fā)展為有機(jī)光伏應(yīng)用帶來的新機(jī)遇，我們總結(jié)了基于分子電子受體材料的有機(jī)光伏技術(shù)在各類應(yīng)用場(chǎng)合中有突出表現(xiàn)的指導(dǎo)性實(shí)例，如著眼于更高性能的三元和疊層光伏器件，可用于可發(fā)電建筑玻璃幕墻和窗戶的半透明光伏器件，以及可用于驅(qū)動(dòng)低功耗設(shè)備的室內(nèi)光伏器件。 最后，結(jié)合有機(jī)光伏技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)，我們從如何實(shí)現(xiàn)更高效率、更高穩(wěn)定性和大規(guī)模生產(chǎn)角度進(jìn)行了分析和展望，為有機(jī)光伏技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用提供了新見解。
This JACS Perspective highlights the great potential for organic photovoltaics, specifically those that don't incorporate fullerenes, to play an important role in addressing the global energy crisis.
——Erick Carreira, Editor-in-Chief, Journal of the American Chemical Society
中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所，北京分子科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, P. R. China
n-Type Molecular Photovoltaic Materials: Design Strategies and Device Applications
2020,?Vol.?142,?No.?27,?11613-11628
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c04084
