耐热(光)电子器件的发展需要能够形成紧凑和稳定的薄膜半导体材料。然而,实现这一目标对具有优异热机械性能的可溶液处理有机半导体来说是一个巨大的挑战。近日,浙江大学Wang Peng、Yuan Yi发现了选择三苯并三氮杂辉石的螺旋而非平面异构体作为共轭核在设计具有显著高玻璃化转变温度(接近250°C)的溶液可加工有机半导体中的关键作用。
本文要点:
1) 显微镜分析证明,具有非平面螺旋烯核的有机半导体可以在各种衬底上形成形态均匀、完整的薄膜,因为其溶解度显著提高到200 mg mL−1以上。此外,实验测量和理论建模表明,由于分子堆积密度的提高,基于螺旋三苯并三氮杂辉石的有机半导体表现出优异的空穴传导和耐水性。
2) 作者通过将这些特性集成到一种材料中,获得的n-i-p型钙钛矿太阳能电池具有约24%的初始平均功率转换效率,同时在85°C下表现出优异的操作稳定性和长期热稳定性。
Lingyi Fang et.al Solution-processable organic semiconductors with over 220 °C glass transition temperature: manipulating morphology with helical polycyclic heteroaromatic EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02601A
https://doi.org/10.1039/D3EE02601A