湖南科技大学张光军课题组 Macromolecules：新型不对称给体聚合物基太阳能电池 - PCE高达19.79%

背景：聚合物太阳能电池（PSCs）因其低成本、柔性和大面积应用潜力而备受关注，但给体聚合物研发滞后于窄带隙受体，缺乏理想的电子受体构筑单元，且现有高效给体聚合物合成成本高。研究目的：湖南科技大学张光军课题组旨在开发一种低成本、高性能的不对称给体聚合物，以解决传统不对称聚合物结晶度不足、电荷传输受限的问题，并提升器件效率与批次稳定性。结论：通过设计氰基功能化的不对称苯并三唑衍生物（BTA-CN）作为受体单元，与低成本氯化苯并二噻吩（BDT-Cl）给体单元共聚，合成了新型给体聚合物PCNBTA。该聚合物具有更低的HOMO能级、更宽的吸收光谱和更高的结晶度。基于PCNBTA与BTP-eC9的二元器件实现了18.51%的能量转换效率（PCE），而作为第三组分构建的三元器件（PM6:PCNBTA:BTP-eC9）的PCE高达19.79%，跻身不对称给体聚合物基PSCs的最高效率之列，同时展示了良好的批次重复性和商业化潜力。