文章題目：Impact of isomers on the photovoltaic properties of polymerized small-molecule acceptors

關(guān)鍵詞：All-polymer solar cells，polymerized small-molecule acceptors，Polymerization sites

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772970222000086

????近日，蘇州大學(xué)崔超華教授團(tuán)隊在Energy Reviews發(fā)表文章“Impact of isomers on the photovoltaic properties of polymerized small-molecule acceptors”, 該文章詳細(xì)分析了局部特定端基和局部規(guī)整性聚合型小分子受體的最新研究進(jìn)展，并就新型高效端基和局部規(guī)整性聚合型小分子受體的設(shè)計及其對結(jié)構(gòu)-形態(tài)-性能-穩(wěn)定性關(guān)系進(jìn)行探索及趨勢展望。

01?內(nèi)容簡介

????1. Introduction?（前言）

????2. Molecular engineering of region-regular PSMAs（局部規(guī)整性聚合物小分子受體的分子工程）? ??

????????2.1. Phenyl-fused malononitrile-based PSMAs（基于苯稠合丙二腈的聚合物小分子受體）?

????????2.2. Thienyl-fused malononitrile-based PSMAs（基于噻吩稠合丙二腈的聚合物小分子受體）

????3. Conclusion and outlook?（總結(jié)和展望）

02?內(nèi)容亮點(diǎn)
????1、本文認(rèn)為小分子受體末端基團(tuán)上的聚合中心對聚合物受體的吸收光譜、分子軌道能級、分子堆積、結(jié)晶度、載流子遷移率和器件性能起著決定性的作用。

????2、本文重點(diǎn)介紹了局部特定端基和局部規(guī)整性聚合型小分子受體的最新進(jìn)展，旨在總結(jié)分子結(jié)構(gòu)-物理化學(xué)性質(zhì)-活性層形態(tài)-器件性能之間的關(guān)系。

????3、本文討論了局部特定終端群和局部規(guī)整性聚合型小分子受體未來的設(shè)計方向和面臨的挑戰(zhàn)。

03?內(nèi)容導(dǎo)讀

????本文介紹了端基異構(gòu)體的合成方法，闡明了分子結(jié)構(gòu)--物理化學(xué)性質(zhì)--活性層形態(tài)--器件性能之間的關(guān)系，并討論了局部規(guī)整性聚合型小分子受體設(shè)計面臨的主要挑戰(zhàn)和全聚合物太陽能電池的未來發(fā)展前景。苯稠合丙二腈的合成路線與小分子受體的合成路線很相似，是目前應(yīng)用最廣泛的聚合型小分子受體端基。

????與苯稠合丙二腈不同，噻吩稠合丙二腈的典型合成路線一般是從芳環(huán)一元酸開始的。由于噻吩環(huán)(非中心對稱結(jié)構(gòu))上α和β位置的電子云密度不同，易于分離的噻吩稠合丙二腈單元的異構(gòu)體在極性上有明顯的差異。此外，與苯稠合丙二腈相比，噻吩稠合丙二腈單元具有更強(qiáng)的分子間相互作用和更好的電子離域，導(dǎo)致了更有序的分子堆積聚合型小分子受體。

04?重要結(jié)論

????1、新型高效端基和局部規(guī)整性聚合型小分子受體的設(shè)計及其對結(jié)構(gòu)-形態(tài)-性能-穩(wěn)定性關(guān)系的系統(tǒng)機(jī)理理解等仍需進(jìn)一步研究：例如，應(yīng)該豐富聚合型小分子受體的無異構(gòu)體端基文庫；

????2、全聚合物共混膜的形態(tài)優(yōu)化是一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)：與小分子受體不同，聚合型小分子受體與聚合物給體的混合在熱力學(xué)上是不利的，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的相分離形態(tài)；

????3、穩(wěn)定性是全聚合物太陽能電池應(yīng)用的關(guān)鍵問題：它不僅取決于有源層組分的固有穩(wěn)定性，而且還取決于共混膜的形態(tài)穩(wěn)定性；

????4、盡管規(guī)整的聚合物受體可以有效地減少由于高分子鏈的構(gòu)象無序而導(dǎo)致的非輻射復(fù)合，但仍有必要進(jìn)一步調(diào)整聚合物給體和受體的化學(xué)結(jié)構(gòu)，以抑制能量損失。因此開發(fā)與聚合型小分子受體相匹配的聚合物給體材料是驅(qū)動全聚合物太陽能電池效率和穩(wěn)定性的重要因素。

作者簡介：

崔超華，蘇州大學(xué)教授，長期從事有機(jī)光伏材料與器件研究，2020年獲國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金。至今已在Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Energy Environ. Sci., Chem. Mater.等期刊發(fā)表SCI論文六十多篇，他人引用6000余次，h-index = 38。入選2020年度Journal of Materials Chemistry A新銳科學(xué)家，擔(dān)任SCI期刊Royal Society Open Science副主編、InfoMat青年編委。

Energy Reviews?簡介?

???Energy Reviews 是由深圳大學(xué)牽頭，聯(lián)合 Elsevier出版集團(tuán)、深圳市低碳與清潔能源研究院創(chuàng)辦。Energy Reviews是一本國際性、跨學(xué)科、高質(zhì)量的開放獲取?(Open Access)?學(xué)術(shù)期刊，旨在通過發(fā)表最新的高質(zhì)量研究綜述、觀點(diǎn)與評述，向公眾傳播有影響力的研究。接收包括但不限于能源數(shù)值計算、大數(shù)據(jù)與人工智能；能源相關(guān)的材料科學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)；傳統(tǒng)化石能源利用、勘探與CCUS；能源工程工藝和設(shè)備；能源研究的量化方法與工具；氣候變化與環(huán)境等相關(guān)方向的優(yōu)質(zhì)綜述成果。

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