北航孙艳明AEM: 与发光单元共聚构筑能量损耗的高性能太阳能电池

减少全聚合物太阳能电池（all-PSCs）中的非辐射能量损失（ΔEnr）对于实现高功率转换效率（PCEs）至关重要。本文报告了一种通过在聚合物受体骨架中引入发光单元来降低ΔEnr的有效策略。与基于PM6:PYDT的器件相比，基于PM6:PYDT-CzP-9的all-PSCs器件的ΔEnr从0.188 eV降至0.183 eV。这一下降归因于电致发光外部量子效率（EQEEL,）的提高。与基于PM6:PYDT的器件相比，PM6:PYDT-CzP-9器件的EQEEL提高了 18% （8.4 ×10-4vs 7.1 ×10-4），这表明在聚合物受体中加入发光单元能非常有效地提高all-PSCs的电致发光性能。因此，在不牺牲短路电流密度（23.42 mA cm-2）和填充因子（77.5%）的情况下，PM6:PYDT-CzP-9器件的VOC值高达0.967 V，从而实现了17.55%的高PCE值。

图文简介

与发光单元共聚的聚合物受体的设计策略

a ) PYDT-CzP-x的合成路线。b ) 2Br-CzP的荧光发射行为照片。c ) PYDT和PYDT-CzP-x的FT-IR光谱。d ) PYDT和PYDT-CzP-x在溶液中的UV-vis吸收光谱。e ) PM6，PYDT和PYDT-CzP-x在薄膜中的UV-vis吸收光谱。f )共混薄膜的UV- vis吸收光谱。g ) PM6和三种聚合物受体的能级。

a )三种基于PSMAs的全PSCs的EQEEL曲线。基于b ) PM6：PYDT，c ) PM6：PYDT - CzP - 9和d ) PM6：PYDT - CzP - 15的所有PSCs的归一化EL和归一化sEQE的倒数计算的EL和EQE作为能量的函数。

a )基于PM6：PYDT，PM6：PYDT-CzP-9和PM6：PYDT-CzP-15的全PSCs的J-V曲线。b )基于PM6：PYDT，PM6：PYDT-CzP-9和PM6：PYDT-CzP-15的最优器件的EQE光谱。c )全PSCs的PCE。d )基于PM6：PYDT，PM6：PYDT-CzP-9和PM6：PYDT-CzP-15的纯电子器件。

a ) PM6：PYDT、PM6：PYDT-CzP-9和PM6：PYDT-CzP-15共混膜的2D GIWAXS图；b ) PM6：PYDT、PM6：PYDT-CzP-9和PM6：PYDT-CzP-15共混膜的AFM高度图。共混膜在c ) IP方向和d ) OOP方向上相应的GIWAXS曲线。

论文信息

通讯作者：Yanming Sun