四川大学AFM：通过基于苯并[1,2-d:4,5-d′]双噻唑的三聚体供体策略打破全聚合物太阳能电池纪录！

开发高性能全聚合物太阳能电池（all-PSCs）仍然是一个挑战，因为控制聚合物混合物的形貌存在困难。

基于此，2025年3月15日，四川大学彭强、徐小鹏、成都理工大学Chentong Liao等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Breaking 20% Efficiency of all-Polymer Solar Cells via Benzo[1,2-d:4,5-d′]Bisthiazole-Based Terpolymer Donor Strategy for Fine Morphology Optimization》的研究论文。

在本研究中，作者将苯并[1,2-d:4,5-d′]双噻唑（BBTz）嵌入PM6主链，创建了一系列三元聚合物给体。通过利用熵的增加和与聚合物受体的优异相容性，调节混合物的形貌。

BBTz的引入拓宽了吸收范围，增强了膜的结晶度，并通过其低偶极矩和高静电势显著提高了给体-受体的相容性。这促进了活性层中纳米纤维结构的形成，从而优化了混合物的形貌。因此，基于PBZ-10:PY-IT的器件实现了令人印象深刻的19.06%的光电转换效率（PCE）。

将PBQx-TF引入二元混合物中可以进一步改善形貌、电荷传输、激子寿命、电荷分离和收集，同时抑制电荷复合，最终实现了迄今为止全聚合物太阳能电池的最高PCE记录——20.04%。

这些发现证明了三元聚合物策略在提升全聚合物太阳能电池性能方面的有效性。通过优化分子设计和组分选择，这种方法为实现更高效率的全聚合物太阳能电池提供了一条可行的途径，并支持了可再生能源技术的发展。

Breaking 20% Efficiency of all-Polymer Solar Cells via Benzo[1,2-d:4,5-d′]Bisthiazole-Based Terpolymer Donor Strategy for Fine Morphology Optimization, Adv. Funct. Mater., 2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202503009