
物理化学学报 >> 2024, Vol. 40 >> Issue (6): 2306050.doi: 10.3866/PKU.WHXB202306050
收稿日期:2023-06-28
修回日期:2023-08-08
录用日期:2023-08-09
发布日期:2023-11-29
通讯作者:
Email: licuihong@bnu.edu.cn (李翠红)
基金资助:
Yawen Guo, Dawei Li, Yang Gao, Cuihong Li*(
)
Received:2023-06-28
Revised:2023-08-08
Accepted:2023-08-09
Published:2023-11-29
Contact:
Email: licuihong@bnu.edu.cn (Cuihong Li)
Supported by:摘要:
近年来,基于非富勒烯受体(NFAs)的有机太阳能电池(OSCs)取得了迅猛的发展。单异质结OSCs的光电转换效率(PCE)已突破19%,这进一步推动了有机光伏技术的商业化进程。光电转换效率的快速提升源于活性层材料的创新开发、器件工程的优化以及对器件物理的更深刻理解。然而,稳定性问题已成为制约其商业化的一个主要因素。目前,关于活性层材料和电池器件稳定性的研究仍相对有限。在本综述中,我们对NFA-OSCs不稳定性的机理进行了简要介绍,包括NFAs的光氧化降解、不稳定的共混薄膜形貌以及界面层诱导的NFAs不稳定性。同时,我们总结了近年来国内外关于提高NFA-OSCs稳定性的研究策略。期望本综述能为实现高效、稳定的NFA-OSCs提供有益的指导。
郭雅雯, 李大伟, 高杨, 李翠红. 非富勒烯受体有机太阳能电池稳定性研究进展[J]. 物理化学学报, 2024, 40(6), 2306050. doi: 10.3866/PKU.WHXB202306050
Yawen Guo, Dawei Li, Yang Gao, Cuihong Li. Recent Progress on Stability of Organic Solar Cells Based on Non-Fullerene Acceptors[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2024, 40(6), 2306050. doi: 10.3866/PKU.WHXB202306050
| 1 |
doi: 10.1126/science.270.5243.1789 |
| 2 |
doi: 10.1002/adma.200903528 |
| 3 |
doi: 10.1002/adma.201301476 |
| 4 |
doi: 10.1038/nphoton.2009.69 |
| 5 |
doi: 10.1039/C7EE02983G |
| 6 |
doi: 10.1063/1.4907012 |
| 7 |
doi: 10.1002/adma.201404317 |
| 8 |
doi: 10.1038/s41566-018-0104-9 |
| 9 |
doi: 10.1002/adma.201401992 |
| 10 |
doi: 10.1021/acs.accounts.0c00575 |
| 11 |
doi: 10.1038/nmat5063 |
| 12 |
doi: 10.1016/j.joule.2019.01.004 |
| 13 |
doi: 10.1002/adma.202102420 |
| 14 |
doi: 10.1002/adma.202301583 |
| 15 |
doi: 10.1038/s41467-023-37526-5 |
| 16 |
doi: 10.1007/s11426-022-1479-x |
| 17 |
doi: 10.1016/j.joule.2021.12.017 |
| 18 |
doi: 10.1016/j.joule.2021.06.020 |
| 19 |
doi: 10.1002/aenm.201703147 |
| 20 |
doi: 10.1002/adfm.202104552 |
| 21 |
doi: 10.1039/D1QM00027F |
| 22 |
doi: 10.1039/D1SC07269B |
| 23 |
doi: 10.1063/5.0124743 |
| 24 |
doi: 10.1039/C9TA05235F |
| 25 |
doi: 10.1016/j.solmat.2014.07.004 |
| 26 |
doi: 10.1039/C1EE01891D |
| 27 |
doi: 10.1002/aenm.201300986 |
| 28 |
doi: 10.1002/aenm.201401442 |
| 29 |
doi: 10.1007/s11426-021-1128-1 |
| 30 |
doi: 10.1002/adma.202208211 |
| 31 |
doi: 10.1016/j.orgel.2011.11.027 |
| 32 |
doi: 10.1039/C5CS00593K |
| 33 |
doi: 10.1002/aenm.202003002 |
| 34 |
doi: 10.1002/advs.201903259 |
| 35 |
doi: 10.1016/j.enchem.2020.100046 |
| 36 |
|
|
徐小云; 吴宏波; 梁世洁; 唐正; 李梦阳; 王静; 王翔; 闻瑾; 周二军; 李韦伟; 等. 物理化学学报, 2022, 38, 2201039.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202201039 |
|
| 37 |
|
|
卢岳; 葛杨; 隋曼龄. 物理化学学报, 2022, 38, 2007088.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202007088 |
|
| 38 |
|
|
梁秋菊; 常银霞; 梁朝伟; 祝浩雷; 郭子宾; 刘剑刚. 物理化学学报, 2023, 39, 2212006.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202212006 |
|
| 39 |
doi: 10.1016/j.tsf.2010.06.042 |
| 40 |
doi: 10.1002/adma.202106453 |
| 41 |
doi: 10.1126/science.1218829 |
| 42 |
doi: 10.1039/D0MH00286K |
| 43 |
doi: 10.1039/C9TA09961A |
| 44 |
doi: 10.1002/aenm.201803755 |
| 45 |
doi: 10.1002/aenm.201902124 |
| 46 |
doi: 10.1021/acsami.8b20493 |
| 47 |
doi: 10.1002/adma.202107476 |
| 48 |
doi: 10.1002/aenm.201900376 |
| 49 |
doi: 10.1002/aenm.202002746 |
| 50 |
doi: 10.1002/ente.202000245 |
| 51 |
doi: 10.1002/aenm.201900157 |
| 52 |
doi: 10.1016/j.joule.2019.03.020 |
| 53 |
doi: 10.1063/1.3039076 |
| 54 |
doi: 10.1002/adfm.200600138 |
| 55 |
doi: 10.1002/advs.201500362 |
| 56 |
doi: 10.1039/C7TA10306A |
| 57 |
doi: 10.1038/s41467-020-18373-0 |
| 58 |
doi: 10.1021/acsaem.9b01591 |
| 59 |
doi: 10.1021/acs.jpcc.9b09833 |
| 60 |
doi: 10.1039/C9MH00379G |
| 61 |
doi: 10.1002/adma.201806616 |
| 62 |
doi: 10.1002/aesr.202000094 |
| 63 |
doi: 10.1002/adma.201004301 |
| 64 |
doi: 10.1002/adma.201907840 |
| 65 |
doi: 10.1002/adfm.202106735 |
| 66 |
doi: 10.1038/s41467-018-05200-w |
| 67 |
doi: 10.1002/1616-3028(200110)11:5<374::AID-ADFM374>3.0.CO;2-W |
| 68 |
doi: 10.1002/aenm.201200972 |
| 69 |
doi: 10.1063/1.1620683 |
| 70 |
doi: 10.1002/adfm.201500784 |
| 71 |
doi: 10.1021/ja106299g |
| 72 |
doi: 10.1021/am500336s |
| 73 |
doi: 10.1039/C9TA07417A |
| 74 |
doi: 10.1016/j.orgel.2017.10.028 |
| 75 |
doi: 10.1039/c9cy01242g |
| 76 |
doi: 10.1038/s41467-020-16509-w |
| 77 |
doi: 10.1039/d0mh00785d |
| 78 |
doi: 10.1021/acsaem.0c01587 |
| 79 |
doi: 10.1002/adfm.202001494 |
| 80 |
doi: 10.1039/d0ta12203c |
| 81 |
doi: 10.1002/adma.202203690 |
| 82 |
doi: 10.1002/aenm.202203009 |
| 83 |
doi: 10.1016/j.solmat.2015.12.032 |
| 84 |
doi: 10.1021/ja00524a022 |
| 85 |
doi: 10.1039/C2SC01108E |
| 86 |
doi: 10.1002/anie.196202251 |
| 87 |
doi: 10.1039/QR9672100490 |
| 88 |
doi: 10.1007/s13233-016-4047-z |
| 89 |
doi: 10.1016/j.orgel.2017.09.014 |
| 90 |
doi: 10.1016/j.dyepig.2021.109592 |
| 91 |
doi: 10.1016/j.cclet.2019.07.018 |
| 92 |
doi: 10.1038/s41467-021-23389-1 |
| 93 |
doi: 10.1021/jacs.2c13247 |
| 94 |
doi: 10.1039/D0TA09924D |
| 95 |
doi: 10.31635/ccschem.021.202100956 |
| 96 |
doi: 10.1039/D0TA08018G |
| 97 |
doi: 10.1021/acsenergylett.0c01421 |
| 98 |
doi: 10.1038/s41586-019-1544-1 |
| 99 |
doi: 10.1002/adfm.202212260 |
| 100 |
doi: 10.1039/C9TC02700A |
| 101 |
doi: 10.1016/j.joule.2018.09.001 |
| 102 |
doi: 10.1038/ncomms14541 |
| 103 |
doi: 10.1016/j.joule.2018.11.006 |
| 104 |
doi: 10.1002/aenm.201200637 |
| 105 |
doi: 10.1002/adma.201808279 |
| 106 |
doi: 10.1021/acsenergylett.9b00534 |
| 107 |
doi: 10.1002/aenm.201700770 |
| 108 |
doi: 10.1038/nmat4797 |
| 109 |
doi: 10.1016/j.joule.2019.01.009 |
| 110 |
doi: 10.1038/s41560-021-00923-5 |
| 111 |
doi: 10.1002/cjoc.202200770 |
| 112 |
doi: 10.1002/cjoc.202200437 |
| [1] | 王震寰, 韦炜斐, 马睿杰, 罗豆, 陈展翔, 张君, 于立扬, 李刚, 罗正辉. 苯并[a]苯嗪受体的核心氰基化实现高效(19.04%)绿色溶剂加工的二元有机太阳能[J]. 物理化学学报, 2026, 42(2): 100182 - . |
| [2] | 王毅锴, 蒋晓林, 宋浩鸣, 魏楠, 王逸凡, 徐新军, 李翠红, 路皓, 刘亚辉, 薄志山. 氰基修饰的苝二酰亚胺衍生物作为膜厚不敏感型阴极界面材料用于高效有机太阳能电池[J]. 物理化学学报, 2025, 41(3): 100027 - . |
| [3] | 李若男, 梁世洁, 许韵华, 张翠芬, 唐正, 刘柏侨, 李韦伟. 氯取代近红外双缆共轭高分子材料与低能量损失单组分有机太阳能电池[J]. 物理化学学报, 2024, 40(8): 2307037 - . |
| [4] | 梁秋菊, 常银霞, 梁朝伟, 祝浩雷, 郭子宾, 刘剑刚. 结晶动力学策略在非富勒烯体系太阳能电池形貌调控领域的应用[J]. 物理化学学报, 2023, 39(7): 2212006 -0 . |
| [5] | 徐小云, 吴宏波, 梁世洁, 唐正, 李梦阳, 王静, 王翔, 闻瑾, 周二军, 李韦伟, 马在飞. 聚3-己基噻吩:非富勒烯太阳能电池中的量子效率损失和电压损失[J]. 物理化学学报, 2022, 38(11): 2201039 - . |
| [6] | 刘柏侨, 许韵华, 夏冬冬, 肖承义, 杨兆凡, 李韦伟. 基于非富勒烯电子受体的半透明有机太阳能电池[J]. 物理化学学报, 2021, 37(3): 2009056 - . |
| [7] | 罗思琪,王美娜,赵微微,王毅琳. 表面活性剂与叶酸的相互作用及其对光氧化降解的影响[J]. 物理化学学报, 2019, 35(7): 766 -774 . |
| [8] | 张美琪, 马云龙, 郑庆东. 含萘并二噻吩小分子受体材料的带隙调控及其在非富勒烯太阳能电池中的应用[J]. 物理化学学报, 2019, 35(5): 503 -508 . |
| [9] | 邓祎华, 彭爱东, 吴筱曦, 陈华杰, 黄辉. 有机太阳能电池中基于苝二酰亚胺结构小分子受体进展[J]. 物理化学学报, 2019, 35(5): 461 -471 . |
| [10] | 章中强, 张书华, 刘志玺, 张志国, 李永舫, 李昌治, 陈红征. 骨架非稠合的电子受体在聚合物太阳能电池中的应用[J]. 物理化学学报, 2019, 35(4): 394 -400 . |
| [11] | 薛佩瑶,张俊祥,辛景明,RECHJeromy,李腾飞,孟凯鑫,王嘉宇,马伟,尤为,MARDER Seth R.,韩平畴,占肖卫. 第三组份端基对有机太阳能电池性能的影响[J]. 物理化学学报, 2019, 35(3): 275 -283 . |
| [12] | 刘方彬,刘俊,王利祥. 带有噻吩侧基的有机硼小分子电子受体光伏材料[J]. 物理化学学报, 2019, 35(3): 251 -256 . |
| [13] | 杨阳,蒋秀,占肖卫,陈兴国. 以绕丹宁和噻唑烷-2, 4-二酮为端基的不对称结构有机受体分子的设计合成与构性关系探讨[J]. 物理化学学报, 2019, 35(3): 257 -267 . |
| [14] | 许青青,常春梅,李万宾,郭冰,国霞,张茂杰. 基于一种新型聚噻吩衍生物为给体的非富勒烯聚合物太阳能电池[J]. 物理化学学报, 2019, 35(3): 268 -274 . |
| [15] | 吴仪, 孔静宜, 秦云朋, 姚惠峰, 张少青, 侯剑辉. 通过调节共轭聚合物侧链实现可绿色溶剂加工的非富勒烯太阳能电池[J]. 物理化学学报, 2019, 35(12): 1391 -1398 . |
|
||