北化工张志国教授综述：由苝酰亚胺衍生出的有机光伏材料

有机太阳能电池以其重量轻、柔性、半透明并可通过溶液法大面积加工制备等突出优势而备受关注。有机太阳能电池采用“三明治”夹心结构，基于新型活性层材料(包括给体和受体)以及界面层材料的分子设计推动了器件综合性能的显著提升，实现了单节器件接近19%能量转换效率。而系统地理解器件中各功能层的作用也成为进一步设计高效光伏材料的关键。苝酰亚胺(PDI)及其衍生物由于具有较高的电子迁移率、良好的光热稳定性以及丰富多样的化学修饰位点等优点，在有机太阳能电池受体材料和阴极修饰层材料的设计中得到广泛应用。系统、深入地理解PDI类材料在不同功能层中的作用以及分子设计原则有助于更好的揭示光伏材料结构与性能的关系，并对设计下一代光伏材料具有重要指导意义。

近日，北京化工大学张志国教授课题组基于他们在PDI类阴极修饰层材料方面的工作积累，撰写了题为 “Perylene-diimide derived organicphotovoltaic materials”的综述。该文从不同功能层在器件中的作用出发，将PDI类材料分为受体材料和阴极修饰层材料两个方面进行介绍，并归纳了分子结构与性能之间的构效关系，特别强调了器件中用于两种功能层的PDI分子设计原则上的异同点，以及不同功能层在同一器件中的潜在协同作用机制。最后，作者展望了基于PDI类光伏的发展机遇和挑战。

    详见：Zhang M, Bai Y, Sun C, Xue L, Wang H, Zhang ZG. Perylene-diimide derived organic photovoltaic materials. Sci. China Chem., 2022, 65, https://doi.org/10.1007/s11426-021-1171-4.

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