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論文題目為“Enabling highly efficient and thermal-stable polymer solar cells throughsemi-alloy acceptors composed ofa hinge-likedimer:a versatile doping protocol”（《通過由鉸鏈狀二聚體組成的半合金受體實(shí)現(xiàn)高效且熱穩(wěn)定的聚合物太陽能電池：一種多功能的摻雜方案》）。武漢大學(xué)高等研究院為第一署名單位，武漢大學(xué)2021級(jí)博士生萬繼為第一作者，畢業(yè)博士生汪濤以及閔杰教授為通訊作者。

閔杰課題組成功設(shè)計(jì)并合成了一種鉸鏈狀二聚體小分子受體材料DT19（圖1a），并將其作為第三組分引入到PM1:BTP-eC9二元體系中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于初始體系效率和熱穩(wěn)定性的協(xié)同提升。值得一提的是，PM1:BTP-eC9:DT19三元體系在120°C下加熱處理200小時(shí)后，其PCE仍保持在90%以上（圖1b）。此外，該二聚體摻雜策略對(duì)其他多種Y系列體系也表現(xiàn)出了良好的普適性，且在熱穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢(shì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)三元合金受體體系。研究發(fā)現(xiàn)DT19具有特殊的鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，可以與主受體小分子形成半合金受體相，這一結(jié)構(gòu)同時(shí)會(huì)與聚合物給體之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的鏈纏結(jié)作用，有效克服了在熱應(yīng)力下活性層的過大相分離及其小分子材料的過度聚集現(xiàn)象（圖1c）。這種二聚體摻雜策略以及本研究工作的成果可以為分子設(shè)計(jì)開發(fā)提供創(chuàng)新的見解，并加快有機(jī)光伏技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的進(jìn)程。

圖：（a）鉸鏈狀二聚體材料DT19的化學(xué)結(jié)構(gòu)式；（b）在120°C條件下處理200小時(shí)過程中，PM1:BTP-eC9，PM1:BTP-eC9:L8-BO和PM1:BTP-eC9:DT19體系的歸一化PCE變化情況；（c）本工作研究的三元合金體系和三元半合金體系在熱應(yīng)力前后活性層形態(tài)的變化示意圖。

據(jù)悉，該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)的支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202302592