私密直播全婐app免费大渔直播,国产av成人无码免费视频,男女同房做爰全过程高潮,国产精品自产拍在线观看

  近年來，由于Y系列非富勒烯受體和寬帶隙聚合物給體材料的蓬勃發(fā)展，有機(jī)太陽能電池（OSCs）的能量轉(zhuǎn)換效率（PCE）已經(jīng)提高到18%以上。當(dāng)前，高效OSCs的光伏參數(shù)仍有較大的提升空間，特別是與無機(jī)太陽能電池相比，其開路電壓（V_OC）和填充因子（FF）需要進(jìn)一步提高。可以通過調(diào)節(jié)分子能級(jí)和給體與受體之間的混溶性來進(jìn)一步改善V_OC和FF。能級(jí)和混溶性的調(diào)節(jié)可通過精細(xì)優(yōu)化聚合物給體的分子骨架或側(cè)鏈實(shí)現(xiàn)。目前，開發(fā)用于構(gòu)建高效D-A交替共聚物的匹配良好的D或A單元變得越來越有限和昂貴，而三元無規(guī)共聚策略具有簡單和低成本的優(yōu)點(diǎn)。通過優(yōu)化第三單元的結(jié)構(gòu)和比例，可以有效調(diào)節(jié)目標(biāo)三元共聚物的能級(jí)、吸收、共面性和結(jié)晶化等光電性能。然而，通過無規(guī)共聚得到的三元共聚物將不可避免地導(dǎo)致不規(guī)則的聚合物主鏈和隨機(jī)序列分布，不利于分子堆積和電荷傳輸。因此，必須精心設(shè)計(jì)和選擇合適的第三組分來構(gòu)建高效的三元共聚物。

  酯基具有易于合成和吸電子能力相對(duì)較弱的優(yōu)點(diǎn)，常用作官能團(tuán)，降低聚合物的能級(jí)，提高器件的V_OC。該研究團(tuán)隊(duì)早期與華盛頓大學(xué)Alex K.-Y. Jen教授合作報(bào)道了一種新的構(gòu)建單元TT-Th，由于含多個(gè)分子內(nèi)構(gòu)象鎖，具有高共平面性，并成功應(yīng)用于構(gòu)建具有強(qiáng)結(jié)晶度和優(yōu)先face-on取向的高效寬帶隙聚合物給體(Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1801214; Nano Energy 2019, 61, 228-235）。然而，TT-Th的總靜電勢（ESP）為負(fù)，表現(xiàn)出弱富電子特性，不利于獲得高V_OC的聚合物給體。上述問題可以通過TT-Th中噻吩單元3、4號(hào)位的鹵素取代來解決。相比于引入氟（F）原子，氯（Cl）原子的引入更簡單且合成成本低。此外，Cl原子的空3d軌道可以更有效地促進(jìn)π電子離域，有利于進(jìn)一步降低能級(jí)。雖然氯化在優(yōu)化分子結(jié)構(gòu)方面顯示出巨大的潛力，但Cl的大原子半徑可能會(huì)誘發(fā)空間位阻并破壞共軛主鏈的平面性。因此，控制分子骨架的氯化位置非常重要。盡管一些研究表明Cl-區(qū)域異構(gòu)化可以誘導(dǎo)共軛主鏈產(chǎn)生顯著不同的扭轉(zhuǎn)角，導(dǎo)致吸收光譜、聚集行為和光伏性能存在顯著差異，但它們的基本分子內(nèi)/分子間相互作用以及如何控制OSCs的性質(zhì)-功能關(guān)系和形態(tài)演變尚不清楚。

  為解決上述問題，江西師范大學(xué)陳義旺教授和廖勛凡教授團(tuán)隊(duì)首次將三元聚合和區(qū)域異構(gòu)化策略相結(jié)合，開發(fā)了新型聚合物給體用于高效OSCs。在本工作中，設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)新型異構(gòu)單元TTO和TTI，并通過無規(guī)共聚獲得了一系列D-A1-D-A2型三元聚合物給體材料（PM6-TTO和PM6-TTI）。兩對(duì)吸電子基團(tuán)（酯基和氯原子）的協(xié)同作用成功地降低了聚合物的能級(jí)，保證了更高的V_OC。有趣的是，研究者發(fā)現(xiàn)由于重Cl原子的空間位阻作用，不同的Cl取代基位置可以顯著改變分子平面性和表面靜電勢（ESP），從而導(dǎo)致給體和受體之間的分子聚集行為和混溶性不同。與TTI相比，TTO單元具有更多更強(qiáng)的S×××O非共價(jià)相互作用，更正的ESP和更少的異構(gòu)體結(jié)構(gòu)。因此，與PM6-TTI-10相比，三元共聚物PM6-TTO-10在共混膜中表現(xiàn)出更好的分子共面性，更強(qiáng)的結(jié)晶度，更明顯的聚集行為，以及適當(dāng)?shù)南喾蛛x，有利于更有效的激子解離和電荷轉(zhuǎn)移。因此，基于PM6-TTO-10:BTP-eC9的OSC實(shí)現(xiàn)了18.37%的最高PCE，出色的FF為79.97%，這是三元共聚物OSC的最高值之一。

圖1聚合物的XPS及第三單元實(shí)際含量

圖2 單體及聚合物的分子模擬

圖3 聚合物的器件性能。

圖4薄膜的GIWAXS、AFM和TEM

  [結(jié)晶度和形貌]：研究者采用掠入射廣角X射線散射（GIWAXS）、原子力顯微鏡（AFM）和透射電子顯微鏡（TEM）測量了聚合物的分子堆積和形貌特征。與PM6相比，PM6-TTO-10表現(xiàn)出相似的結(jié)晶度，表明通過無規(guī)共聚引入TTO單元只是輕微地改變了母體聚合物的結(jié)晶度和分子堆積，因此不會(huì)顯著影響電荷傳輸和光電性能。然而，PM6-TTI-10的π-π堆積距離明顯較大，晶體相關(guān)長度顯著降低，表明TTI單元嚴(yán)重破壞了母體聚合物的結(jié)晶度和有序排列。AFM和TEM數(shù)據(jù)證實(shí)PM6-TTO-10:Y6共混膜表現(xiàn)出更明顯的相分離，更清晰的纖維特征和互穿網(wǎng)絡(luò)形貌，有利于激子的有效解離和電荷傳輸。相反，PM6-TTI-10:Y6共混膜顯示出均勻的形態(tài)，沒有明顯的相分離，這可能是由于PM6-TTI-10和Y6之間的過度混溶導(dǎo)致。結(jié)合DFT結(jié)果和分析，可以推斷出這三種活性層膜的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，引入具有正ESP的TTO削弱了給體和受體之間的相互作用，促進(jìn)了共混膜的適當(dāng)相分離。相反，具有負(fù)ESP的TTI增強(qiáng)了D-A相互作用，并促進(jìn)了給體和受體之間的過度混溶。值得注意的是，首次發(fā)現(xiàn)氯原子區(qū)域異構(gòu)化可以有效改變分子ESP和給-受體的相互作用，從而調(diào)節(jié)共混膜的相分離形貌，優(yōu)化器件性能。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202300820