较小驱动力的非富勒烯体系中的快速电荷分离

摘要

在有机太阳能电池的体系中,较快且有效的电荷分离对获得较高的光电转换效率特别重要.在经典的有机太阳能电池体系中,通常会存在较大的驱动力,即高分子供体的带宽(Egap)和电荷转移态(ECT)之间的存在较大的能量差.较大的驱动力导致了较大的电压损失,从而限制了器件的光电转换效率.近期课题组报道了一个基于非富勒烯受体的有机太阳能电池体系。在这个体系中，电荷分离很快、高效，且驱动力基本上可以忽略，因为供体的带宽等于电荷转移态的能量。实验表明，较小的驱动力对有机太阳能电池体系中的电荷转移机制没有影响。非富勒烯体系仍然可以获得了9.5%的光电转换效率和将近于90%的内量子转换效率尽管有着0.61eV的电压损失。本工作为将来获得更高效率且拥有更小电压损失的有机高分子太阳能电池体系提供了较好的例子和参考。