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  近日，中國科學院化學研究所李永舫院士和張志國副研究員等人展示了將具有受體-給體-受體（A-D-A）結構的強吸收窄帶隙小分子受體結構單元、通過與噻吩單元共聚合成高性能聚合物受體PZ1的策略。PZ1具有1.55eV的窄帶隙和高吸收系數（1.3×105cm-1）的寬吸收。使用寬帶隙聚合物PBDB-T作為給體和PZ1為受體的全聚合物PSCs具有9.19％的高PCE，這是全聚合物PSCs效率目前的最高值。

  另外作者將光誘導力顯微鏡-納米紅外光譜技術（PIFM）首次用于全聚合物太陽能電池的形貌觀測中，這種技術能夠根據給受體的官能團的不同，從納米尺度闡釋活性層形貌與器件性能的關聯，為PSCs形貌優化提供了指導。相關成果以題為“Constructing a Strongly Absorbing Low-Bandgap Polymer Acceptor for High-Performance All-Polymer Solar Cells”發表在了Angewandte Chemie International Edition上。

圖1 用于全聚合物PSCs的有代表性聚合物受體以及聚合物受體PZ1和聚合物給體PBDB-T的分子結構

圖2 吸收光譜和循環伏安圖

（b）PZ1（紅線）和IDIC-C16（藍線）的循環伏安圖

圖3 全聚合物太陽能電池的J-V曲線及IPCE譜

（a）在AM 1.5G，100mW / cm 2的光照下，基于PBDB-T：受體（1.5:1，w / w）的全聚合物PSCs的J-V曲線

（b）相應PSCs的IPCE隨波長的變化曲線。

圖4 光誘導力顯微鏡-納米紅外光譜（PIFM）圖像和掠入射小角X射線散射（GIWAXS）圖像

（a，b）在1649cm -1處檢測PBDB-T和1700cm -1處檢測PZ1的（a）未經優化處理和（b）優化處理的PBDB-T：PZ1混合膜的PIFM圖像

（c，d）（c）未經優化處理和（d）優化處理的PBDB-T：PZ1混合膜的GIWAXS圖像

  該團隊設計并合成了以A-D-A結構強吸收窄帶隙小分子受體為構筑單元的新型π-共軛聚合物受體PZ1，該聚合物以n-型有機半導體 IDIC-C16作為關鍵結構單元和噻吩作為π橋。新的聚合策略保留了小分子受體的強吸收（吸收系數達到1.3×105 cm -1）、并有效延伸了其π共軛使吸收光譜紅移以獲得更好的光吸收。這種聚合策略的成功為全聚合物PSCs開發高效的聚合物受體提供了新的途徑。

  論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201707678/full