電極のエネルギーを調整し、再結合を抑制し、キャリア選択性を強化するインターフェース層の設計は、高効率の有機太陽電池（OPV）にとって重要ですが、現在の陽極および陰極インターフェースは異なる化学に依存しており、合成の複雑さが増し、大規模化を妨げています。本研究では、ホモロジーのドナー-アクセプター-ドナー（カルバゾール-ベンゾチアジアゾール-カルバゾール）オリゴマーから陽極インターフェース層（AIL）と陰極インターフェース層（CIL）を生成する多目的分子プラットフォームを報告します。簡潔な三段階のルートを用いて、密な分子梱包を促進する短い二炭素アルキルスペーサーで結合されたリン酸エステル修飾CIL（2DPeBcz）およびリン酸修飾AIL（2DPaBcz）材料を合成しました。その結果、自己組織化単分子層2DPaBczはITO電極の仕事関数を増加させ、酸素欠陥をパッシベートし、リン酸エステルに基づく類似体2DPeBczはAg上に強固なインターフェース・ダイポールを形成します。これらの層をD18:BTP-eC9デバイスに組み込むことで、19.3%の電力変換効率を達成し、貯蔵、光照射、熱安定性を改善しました。電気的特性評価により、トラップ密度の低下とキャリア移動度のバランスが確認され、この多目的構造アプローチがスケーラブルで高性能なOPVインターフェースに与える利点が強調されました。全体として、本研究は、AILとCILを単一分子バックボーンから派生させる統合合成戦略を提示し、材料準備を簡素化しながら競争力のあるOPV性能とデバイスの安定性を維持します。
Tu et al. (Mon,) はこの問題を研究しました。