我有科研辅助系统第451章 《自然·能源》文章，尘埃落定（求订阅）(1/4)

现在有机光伏领域内关于itic体系的文章有很多，而魏兴思课题组是首次报道itic这种材料的，因此不少稿件都发到了他这边，许秋平均每个月都要审四五篇以上。

徐正宏课题组刚刚发表的一篇nc文章，许秋找早在两个月前审稿的时候就已经见过了。

他们报道了一种名为dbc-ic的非富勒烯受体材料，与pbdb-t给体材料组合，器件效率可达10.3。

dbc-ic的分子结构有些类似于itic，也是ada结构。

不过，它的中央d单元并非传统的基于sp2杂化碳碳双键，组建成的大π共轭稠环结构，而是存在sp3杂化碳碳单键的非共轭结构。

当时，许秋觉得徐正宏他们做的工作还是比较有意思的，没有盲目的跟风itic的结构，因此虽然效率不高，但还是给了他们一个机会——出具了大改的意见。

主要是让他们补充一些关于器件稳定性的实验数据，并深入挖掘一下非共轭的体系和共轭体系之间可能存在的异同。

现在徐正宏他们正式发表的nc文章中，已经包含了许秋提到的这两点意见。

一方面，他们对比了dbp-ic、itic、pcb的器件稳定性稍微好一些，itic次之，pcbm最差，尤其是在持续光照下的稳定性。

dbc-ic可以在长时间光照条件下，比如1500个小时，保持60以上的初始器件效率，而同样条件下itic的体系，效率已经衰减到50左右，pcbm的体系，器件效率大约在200个小时持续光照的时候，就已经衰减到了0。

另一方面，他们通过dft模拟，发现虽然dbp-ic的中央d单元中存在碳碳单键，分子的构型可以发生一定程度的旋转，但受限于空间位阻等因素，旋转的幅度不会很大。

换言之，虽然名义上dbp-ic是非共轭的结构，但实际上还是有较强的共轭性质，并不是严格意义上的非共轭结构。

徐正宏他们补充实验得出的结论，倒是和许秋预想中的差不多。

有机光伏材料之所以能够实现光电转化，就是因为光电材料中存在大π共轭结构。

这种共轭结构可以受到光能的激发，变为激发态，产生激子，激子拆分后的电荷会沿着分子内部，或者分子间的共轭结构进行传输。

这里面有一个问题，那就是这个共轭结构吸收光能被激发的过程，其实相当于是发生了化学反应的。

通常情况下，这个化学反应是可逆的，也就是当光照停止后，材料会恢复原状。

但也存在一定的概率，使得共轭结构无法恢复，比如材料分子中的碳碳双键被打开，相当于材料内形成了缺陷。

一旦形成缺陷，就会对激子的产生和输运造成影响，进而造成光电流的损失，表现出来的结果就是器件效率低下。

因此，对于有机光伏材料来说，本身就是一个比较矛盾的存在，共轭结构赋予了有机光伏材料将光能转化为电能的能力，但也同时背上了光照下分子结构不稳定性的“诅咒”。

总体来说，徐正宏的这个工作还是比较有启发性的，之后许秋或许也要在共轭和非共轭之间寻求一个平衡，兼顾器件的效率和稳定性。

当然，这是较为后期的事情，现阶段的主要任务还是冲击效率。

另外，还有一篇发表在am上的文章也挺有意思的，是港大严虎课题组的工作。

说起来，魏兴思和严虎两个课题组还是颇有“渊源”的：

之前许秋抢在严虎他们前面发表了pce11的工作，导致严虎的jacs文章胎死腹中；

后来严虎他们开发出来了一种名为itic2的材料，和许秋设计的itic-th分子结构一样，并抢先发表。

两个课题组之间也算是有来有往。

不过，itic-th的工作被抢，对许秋和韩嘉莹来说，基本上是无关痛痒，当时他们本来就有些头疼手里的工作太多，严虎刚好帮忙“减负”了。

而严虎的pce11工作被抢，就有些伤了，毕竟那个工作可是许秋的第一篇大满贯文章，而且未来这篇文章被引用次数有望破百，可以称得上是一篇代表作。

现在严虎这篇ae11材料的改进。

或许是出于某种考虑，严虎他们并没有把这种材料的本体称为pce11，而是按照自己的命名方式进行命名，也就是pbtff4t-2od。

改进的主要目的是让pce11给体材料，与他们开发的itic2非富勒烯受体材料相匹配。

原先的pce11是针对于富勒烯体系而设计的，因此是窄带隙、高结晶性的材料，和itic2材料并不适配。

现在要做的就是提高其禁带宽度，同时降低其分子的结晶性。

严虎他们采用的方法是在pce11中塞入一个双氟取代的苯环（b），也就是将给体材料主链的分子结构从“-t-bt-t-t-t-”变更为“-t-bt-t-b-t-t-”。

基于这个思路，他们一共开发了两种新材料，分别命名为ptfb-o和ptfb-p，前者插入的苯环上两个氟原子是邻位取代的，而后者是对位取代的。

结果表明，两种给体材料的禁带宽度均被成功的拉升到1.8电子伏特左右，和itic2形成互补的光吸收，以及相互匹配的o能级。

不过，基于ptfb-o和ptfb-p的电池器件性能有非常大的差异。

ptfb-o：itic2的体系，效率可以达到11.3，而ptfb-p：itic2体系的效率仅为6.89。

为了解释这个现象，严虎他们进行了光源gi模拟等分析手段。

和徐正