基于4,4-二氟-硼二氮杂茚并蒽的三元聚合物供体，用于制备兼具高效与高透明度的半透明有机太阳能电池

《ACS Applied Polymer Materials》：4,4-Difluoro-Boradiazaindacene-Based Terpolymer Donors for Semitransparent Organic Solar Cells with Balanced Efficiency and Transparency

半透明有机太阳能电池通过引入TBDZ单元优化PCE与AVT平衡，提升光利用效率至3.93%|

　　

半透明有机太阳能电池（ST-OSCs）结合了光电效应和光学透明性的双重优势，因此在建筑和电子设备中的集成具有巨大潜力。对于ST-OSCs而言，同时具备高功率转换效率（PCE）和平均可见光透射率（AVT）的光敏层材料是非常理想的，但其分子设计仍然是一个主要挑战。在这项研究中，我们通过将基于4,4-二氟硼二氮杂蒽（BODIPY）的受体单元TBDZ嵌入传统的聚合物供体PCE10中，开发了一种合理的供体设计策略，从而在ST-OSCs中实现了PCE和AVT之间的更好平衡。TBDZ单元的引入显著调节了PCE10的分子构型和电子离域，进而影响了其物理化学和光电性能。特别是，基于PCE10-TBDZ-5%的不透明太阳能电池表现出更高效的激子解离、更快的电荷传输以及更低的能量损失，其PCE达到了11.73%，而基于PCE10的太阳能电池的PCE仅为9.75%。此外，与PCE10相比，PCE10-TBDZ-5%的可见光吸收系数降低，使得相应的ST-OSC在保持优异光伏性能的同时实现了更高的可见光透射率。结果表明，与基于PCE10的ST-OSC（光利用效率为3.00%）相比，基于PCE10-TBDZ-5%的ST-OSC的光利用效率显著提高至3.93%，这一数值在未使用额外光学涂层的ST-OSCs中属于最高水平之一。