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  近日，北京化工大學(xué)軟物質(zhì)科學(xué)與工程高精尖創(chuàng)新中心劉瑤教授課題組及合作者在《Angew. Chem. Int. Edit.》發(fā)表題為“Naphthalene-Diimide-Based Ionenes as Universal Interlayers for Efficient Organic Solar Cells” 的研究論文，研究人員簡(jiǎn)單而高效地合成了基于萘酰亞胺的紫羅烯類聚合物界面材料，研究表明該材料具備普適而且高效的界面調(diào)控能力，大幅度提高富勒烯、非富勒烯乃至三元有機(jī)太陽電池的光電轉(zhuǎn)化效率。

  有機(jī)太陽電池以質(zhì)輕、柔性、可溶液大面積制備等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注。近年來，有機(jī)太陽電池的光電轉(zhuǎn)化效率取得了顯著進(jìn)步。這除了受益于活性層分子設(shè)計(jì)和器件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化外，電池器件的界面工程也至關(guān)重要，置于金屬電極和活性層之間的界面層可降低界面能壘，改善電荷的提取和傳輸，從而提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。

電活性紫羅烯聚合物在太陽電池中具備高效的界面調(diào)控能力，消除金屬電極和有機(jī)半導(dǎo)體層的接觸能壘

  基于N型共軛分子的陰極界面材料在電池器件中可以實(shí)現(xiàn)較寬的膜厚加工窗口，極大簡(jiǎn)化器件制備工藝，具有廣闊的應(yīng)用前景。經(jīng)典的N型結(jié)構(gòu)單元-萘二酰亞胺（NDI）具有高透光率，吸收光譜和活性層材料重疊較少等特點(diǎn)。基于萘二酰亞胺的有機(jī)半導(dǎo)體材料具有優(yōu)異的電學(xué)性能，通常具有較高的電子遷移率，有被用作陰極界面層材料的潛力。該課題組設(shè)計(jì)合成了基于萘二酰亞胺結(jié)構(gòu)單元的紫羅烯聚合物作為有機(jī)太陽電池的陰極界面層。該聚合物界面材料的合成簡(jiǎn)單高效，不涉及金屬催化劑，非常適用于有機(jī)電子器件的制備。研究表明該聚合物具有優(yōu)異的溶液加工性能和強(qiáng)大的界面調(diào)控能力，可以高效降低金屬電極的功函數(shù)，消除金屬電極和有機(jī)吸光活性層之間的能壘，減少載流子的復(fù)合損耗，普遍適用于富勒烯、非富勒烯和三元有機(jī)太陽電池，可在較寬的膜厚范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高光電轉(zhuǎn)化效率，是一種實(shí)用性較強(qiáng)的陰極界面層材料。

顯著提升富勒烯、非富勒烯以及三元有機(jī)太陽電池的性能，適用于多種高性能有機(jī)半導(dǎo)體材料體系，具備優(yōu)異的普適性，在有機(jī)電子器件中顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

  北京化工大學(xué)軟物質(zhì)科學(xué)與工程高精尖創(chuàng)新中心為第一通信單位，高精尖創(chuàng)新中心博士研究生劉銘為文章的第一作者。

  文章信息：Naphthalene Diimide-Based Ionenes as Universal Interlayers for Efficient Organic Solar Cells

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202004432