2015.11太阳能受体材料详解
太阳能电池的材料
太阳能电池的材料
太阳能电池是一种将太阳能直接转化为电能的装置，它是一种半导体器件，其核心材料是光伏材料。
下面将详细介绍太阳能电池的材料。
太阳能电池的核心材料是光伏材料，主要包括单晶硅、多晶硅和非晶硅。
这些材料是半导体材料，能够将太阳光直接转化为电能。
其中，单晶硅是最常见的光伏材料，其晶体结构非常有序，电子能带结构也非常理想，因此具有较高的转化效率。
多晶硅由多个小晶粒组成，晶体结构比较杂乱，但其成本低廉，制作工艺简单。
非晶硅是一种非晶态材料，其晶体结构非常松散，制作工艺相对简单，但转化效率较低。
除光伏材料外，太阳能电池还有其他一些重要的材料，比如导电层材料和透明导电膜。
导电层材料通常采用透明氧化物，如氧化铟锡（ITO）或氧化锡（SnO2），其作用是将光伏材料产生的电能导出。
透明导电膜是一种透明的电导薄膜，通常由二氧化锡（SnO2）或氧化锌（ZnO）制成，它能够保护光伏材料，并提高光的透射率。
此外，太阳能电池还需要有背电极材料和封装材料。
背电极材料主要用于收集从光伏材料中导出的电能，常用的材料有铝或银，也可以采用铜箔。
封装材料主要用于保护太阳能电池，防止其受到外界的损害。
常用的封装材料有玻璃、有机塑料和聚合物。
综上所述，太阳能电池的核心材料是光伏材料，包括单晶硅、
多晶硅和非晶硅。
此外，导电层材料和透明导电膜用于电能的导出和保护光伏材料，背电极材料用于收集电能，封装材料用于保护太阳能电池。
这些材料的选择和设计对太阳能电池的转化效率和性能有着重要影响。
随着技术的不断发展，新型材料的研究和应用将进一步推动太阳能电池的发展。
受体型有机光伏材料p二酰亚胺
收稿:2006年12月,收修改稿:2007年1月 3国家自然科学基金项目(N o.20474069、20421101、20574078、50633050)和国家重点基础研究发展计划(973)项目(N o.2002C B613404)资助33通讯联系人 e 2mail :liy f @受体型有机光伏材料 二酰亚胺3霍利军1,2 韩敏芳1 李永舫233(1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院 北京100083;2.中国科学院化学研究所有机固体重点实验室 北京100080)摘 要 二酰亚胺作为一种典型的n 型材料,具有可见光区强吸收、光和热稳定性较高等突出优点,近年来应用到有机光伏电池中。
本文介绍了 二酰亚胺及其各种衍生物的结构和性质,综述了其用作有机光伏受体材料,包括小分子型 二酰亚胺材料、含 二酰亚胺受体单元的给体2受体双功能分子和含 二酰亚胺受体单元的给体2受体双缆型聚合物材料的最新研究进展。
关键词 有机光伏电池 二酰亚胺 受体中图分类号:0625.6;0631;T M914.4 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2007)1121761209Perylene Diimide as Organic Photovoltaic Acceptor MaterialsHuo Lijun1,2 Han Minf ang 1 Li Yongf ang233(1.School of Chemical &Environmental Engineering ,China University of Mining &T echnology ,Beijing 100083,China ;2.K ey Laboratory of Organic S olids ,Institute of Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080,China )Abstract Perylene diimide is a typical n 2type semiconductor material ,which possesses high electron m obility and strong abs orption in visible region as well as high optical and thermal stability.In recent years ,perylene diimide and its derivatives have been well applied to organic photov oltaic cells.In this article ,the structures and properties of perylene diimide and its derivatives are introduced.The recent progress in the studies of perylene diimide acceptor materials ,including small m olecule perylene diimide ,perylene diimide acceptor 2containing D 2A bi 2functional m olecules and donor 2acceptor block copolymers containing perylene diimide acceptor segments in the organic photov oltaic cells is reviewed.K ey w ords organic photov oltaic cells ;perylene diimide ;acceptors1 引言 太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源,在化石能源日益枯竭、环境污染日渐严重的今天,开展将太阳能转换成电能的太阳能电池的研究尤为重要。
有机太阳能电池中常见的聚合物小分子受体
有机太阳能电池中常见的聚合物小分子受体有机太阳能电池，这个词一听就让人觉得有点高大上。
咱们可以把它理解成把阳光变成电的魔法。
这背后呢，少不了那些可爱的聚合物小分子受体。
听起来有点复杂，其实就像家里做菜，食材搭配得当，才能做出美味佳肴。
聚合物小分子受体就像是那关键的调味料，让整个有机太阳能电池变得更加美味，嘿嘿，科技也是可以很有趣的。
说到聚合物小分子受体，首先得提的就是那种它们的柔韧性。
哎呀，想象一下，像是在舞池中翩翩起舞的舞者。
它们不拘一格，能够适应各种不同的环境，真的是很有才华。
有些小分子受体就像是灵活的小精灵，能够在光照下迅速捕捉阳光中的光子，然后把这些光子的能量转化为电能，真是个小能手。
有的受体还可以通过改变化学结构来优化光吸收，简直是个化学界的变色龙，变化多端。
再来说说这些小分子受体的种类，咱们常见的有一些像是聚(3己基噻吩)和聚(2,5二噻吩)。
听上去有点拗口吧？但是它们可是有实力的角色。
它们的分子结构就像是积木，可以拼出不同的组合，创造出各种各样的电池性能。
聚(3己基噻吩)就像是阳光下的金色麦田，吸收阳光的效率可高了。
而聚(2,5二噻吩)则像是安静的湖水，稳定性特别好，不容易受到外界影响。
光有这些小分子受体可不够，咱们还得有个好搭档，通常是那些小分子供体。
想想看，这就像是一个乐队，受体负责吸收阳光，供体则负责把能量传递下去。
受体和供体之间的配合就像是默契的双人舞，彼此之间不离不弃。
这样，整个有机太阳能电池才能高效运行，发出强烈的电流，嘿，你瞧，科技的美妙之处就在这里。
说到这里，咱们还得提一下这些聚合物小分子受体在实际应用中的表现。
科技就是那么调皮捣蛋，特别是在大规模生产的时候。
某些小分子受体虽然在实验室中表现得淋漓尽致，但一到实际应用中就可能出现一些问题。
比如，光稳定性不足，时间长了之后，性能就下降。
就像你在海滩上晒了一整天，结果回家后发现皮肤变得红红的，怪不得大家总是说“没事别晒太阳”。
太阳能光伏组件工作原理及主要封装材料介绍
太阳能光伏组件工作原理及主要封装材料介绍太阳能光伏组件的工作原理如下：当太阳光照射到太阳能电池上时，光子与太阳能电池材料中的自由电子发生相互作用，将光能转化为电能。
太阳能电池一般采用的是半导体材料，例如硅(Si)。
硅材料具有带隙能，只有当光子能量大于带隙能时，才能产生光电流。
光子将电子从价带跃升到导带，形成正电荷空穴和负电荷电子。
正电荷空穴和负电荷电子的分离会产生光电流，经过电子导线引出就可以用于供电。
1.硅胶：硅胶是一种常用的太阳能光伏组件封装材料，具有优异的耐候性、耐热性和电气绝缘性能。
硅胶具有良好的自粘性，能够有效地密封和固定太阳能电池片，防止其受到外界环境的影响。
2.环氧树脂：环氧树脂是一种具有良好机械性能和耐化学性的太阳能光伏组件封装材料。
它具有优异的抗静电性能，可以防止静电的积聚对太阳能电池造成损害。
环氧树脂还可以提供良好的机械强度和电气绝缘性能，保护太阳能电池免受外部环境的破坏。
3.聚乙烯：聚乙烯是一种常用的太阳能光伏组件封装材料，具有良好的耐候性和耐化学性。
聚乙烯能够有效地进行防水和防尘，可以阻隔太阳能电池与外界环境的接触，提高太阳能光伏组件的使用寿命。
除了以上提及的封装材料，太阳能光伏组件还可以采用玻璃、胶膜、铝合金等材料进行封装。
玻璃在太阳能光伏组件中主要用作保护太阳能电池，并提供良好的透光性能。
胶膜可以提供电池片之间的间隔和绝缘，同时也能保护太阳能电池免受外界环境的影响。
铝合金支架可以为太阳能光伏组件提供良好的结构强度和稳定性，使其能够在不同的环境条件下安全地工作。
总之，太阳能光伏组件工作原理是基于光电效应，将太阳光转化为电能。
主要封装材料包括硅胶、环氧树脂、聚乙烯等，用于保护太阳能电池并提供良好的绝缘和防水性能。
除了这些材料外，还可以采用玻璃、胶膜、铝合金等进行封装，以提供更好的保护和支撑。
一个飞速发展的领域：非富勒烯有机太阳能电池受体材料
一个飞速发展的领域：非富勒烯有机太阳能电池受体材料总结与展望有机太阳能电池近几年来得到飞速的发展，无论是富勒烯及其衍生物类还是非富勒烯类有机太阳能电池的PCE均已超过商业化的标准（10%），而相对与富勒烯类有机太阳能电池，非富勒烯类有机太阳能电池的成本更低，吸收更宽，前景更好.之前研究人员对于非富勒烯太阳能电池并不十分重视，研究时所用给体材料基本沿用富勒烯类太阳能电池领域所发展的给体材料，但是近年来，越来越多地研究人员将注意力放在非富勒烯类电子受体材料上，也为针对这类材料发展了响应的给体材料.理论化学家们也将目光投向了非富勒烯OPV这一领域.之前的理论研究更多的局限在带隙、能级差等领域，但是随着计算水平的提高，理論工作者已经开始对形貌进行动力学分析，而形貌优化对提高太阳能电池的效率有显著作用.目前，在基础研究领域，非富勒烯有机太阳能电池的研究热点在于：1）发展新型电子受体材料；2）活性层形貌对电池效率的影响；3）提高载流子分离传输速率；4）过渡层对电池效率的影响；5）卷对卷（rolltoroll）生产模式的应用等.作者认为目前的研究要点在于基于形貌、载流子、过渡层的研究，发展一类合成简单（不超过3步）、符合绿色化学理念的电子受体材料.目前限制非富勒烯有機太阳能电池应用的主要因素为：1）稳定性差.非富勒烯OPV在化学稳定性和光稳定性上的表现尚有提升空间；2）合成步骤多.从上文中可以看到，目前所研究的电子受体材料的结构比较复杂，需要多步合成，成本高，不利于工业生产；3）研究人员少.目前，大量的研究人员将着重点放在发展新型电子给/受体材料，并没有深入思考所研究的给/受体是否拥有工业化前景，仅仅将目标放在实验室条件下制备PCE较高的有机太阳能电池.虽然有种种问题，但是随着科学家们的深入研究，非富勒烯有机太阳能电池的商业化生产大有可为.。
新能源材料-太阳能电池材料
Solar Cell
2.0 mm 4x1021
Solar Spectrum
1.0 mm 0.7 mm
0.4 mm
IR
Visible
UV
3x1021
Photons/m 2/sec/eV
2x1021
1x1021
0
0.5 c-Ge 1 c-Si 1.5
2
2.5
3
3.5
4
nc-Ge mc-Si
Photon Energy (eV)
-
-
Static Electric Field
+
+
Fixed dopant ions
-
+
Contains negative mobile charge carriers
半导体光伏效应原理
阳光
P
-e
半导体P/N 结
--
+
+h - -
P --
--
++ + + -e ++ N ++
N +h
-
太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结 电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接 通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
组件--用电池片组成阵列，作为一个电池应用单元 封装是太阳能电池生产中的关键步骤，
电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证，而 且还增强了电池的抗击强度。
薄膜太阳能电池
非晶硅(a-Si)、效率仅为7%左右并存在光致衰减现象，非 晶硅薄膜电池已经商品化，占整个PV市场份额的8.9% 左右
非富勒烯受体材料
非富勒烯受体材料非富勒烯受体材料是当今有机太阳能电池领域中备受关注的一类新型有机材料。
与传统的富勒烯材料相比，非富勒烯受体材料具有很多优点，如更低的光电子失配、更高的吸收系数、更好的电子迁移和互作用、更好的光化学稳定性和更好的机械强度等。
因此，非富勒烯受体材料被认为是开发高效稳定的有机太阳能电池的重要方向之一。
非富勒烯受体材料主要是指那些不含富勒烯结构的有机分子，例如芴基、喹啉基、苯并咔啉基、噻吩基、三嗪基、吡啶基等。
这些材料具有广泛的化学结构和多样化的电子特性，可以在一定程度上调节其光电属性，从而实现对太阳能电池性能的优化。
非富勒烯受体材料通常与另一种有机分子，受体材料共同组成电池的活性层。
相比于富勒烯受体材料，非富勒烯受体材料可以提供更好的电子传输性能和光化学稳定性，从而带来更高的光电转换效率和更好的长期稳定性。
到目前为止，非富勒烯受体材料已经在有机太阳能电池中取得了令人瞩目的进展。
例如，采用非富勒烯受体材料作为活性层的有机太阳能电池的光电转换效率已经从不到1%上升到了超过17%，与传统的富勒烯受体材料相比性能得到了巨大的提升。
同时，非富勒烯受体材料还可以实现更低的成本、更好的机械可加工性和更好的大面积可制备性等优点，因此在工业化应用中具有更广阔的前景。
尽管非富勒烯受体材料在有机太阳能电池领域中已经取得了重要进展，但是与富勒烯受体材料相比，非富勒烯受体材料还存在一些问题亟待解决。
例如，非富勒烯受体材料的合成工艺比较复杂、成本较高，且还存在光稳定性和电池性能的不稳定性等问题。
因此，未来需要进一步探索新的非富勒烯受体材料的合成方法和改善其稳定性，以便更广泛地应用于光电器件领域。
总的来说，非富勒烯受体材料是有机太阳能电池领域中备受关注的一类新型材料。
它们不仅具有优异的光电性能，而且具有更低的成本、更好的可加工性和更广泛的应用前景。
未来的研究方向应该是进一步寻找新型非富勒烯受体材料，并探索高效稳定的制备方法和优化电池性能的方式，以便将这些材料更广泛地应用于有机太阳能电池领域。
有机太阳能电池用受体材料的制备
有机太阳能电池用受体材料的制备有机太阳能电池用受体材料的制备，说起来可能有点晦涩难懂，但其实它背后有很多有趣的故事。
先别急着皱眉头，其实就是把太阳能转化成电能的“秘诀”之一。
这些受体材料是太阳能电池的关键角色，缺了它们，太阳能电池也就成了“空中楼阁”。
嘿，说到这，你可能会想，什么是“受体材料”呢？简单来说，它们就像是太阳能电池中的“好朋友”，负责接收太阳光转化来的电子，然后把这些电子传递出去，最后把它们转化成我们能用的电。
好比你和朋友玩接力赛，接住了棒子然后顺利传给下一个人，搞定比赛。
这个过程其实有点复杂，但不用担心，我给你慢慢道来。
受体材料的选择可不是随便的事儿。
它们不仅要能“接住”电子，还要有很强的“传递”能力。
就像你去参加接力赛，手不稳，棒子掉了，比赛就完蛋了。
所以，受体材料的设计就显得特别重要，不能光想着表面，要从分子结构、电子结构这些“硬核”方面入手。
想象一下，你的受体材料就是一个传送带，得保证它流畅、高效，才能把“货物”准时送到终点。
这样一来，你的太阳能电池效率才高，才不至于浪费掉那大把大把的太阳能。
受体材料的制备又是怎么一回事呢？哎哟，这一说可就有趣了。
制备这些材料的过程有点像做一道复杂的菜，得准备好各种原料，调配得当，才能做出美味的佳肴。
比如说，有机半导体的分子结构得设计得恰到好处，不能太简单，也不能太复杂。
简单了，电子传递效率低；复杂了，反而不稳定。
就像炒菜放调料一样，放多了反而腻，放少了又没味道。
再说了，这些受体材料有时会被“加料”。
比如加入一些无机物质，或者调整一下它们的化学组成，这样一来，性能就能更上一层楼。
不过，这其中有一个小问题：材料的稳定性可得小心点。
想象一下，如果你用的食材不新鲜，菜做出来就不好吃。
而在太阳能电池中，材料不稳定的话，就像一盘子不新鲜的菜，吃了对身体不好，电池也会提前“过期”。
所以，制备过程中要注意细节，保证材料不仅有效果，还能长期“保持新鲜”。
而在实际操作中，制备这些受体材料的方式也有很多种，有时是溶液法，有时是蒸发法，不同的方法就像是不同的烹饪技巧，各有各的优势。
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受体材料读书报告
体异质结太阳能电池有低成本、轻质、柔性和可溶液加工的特点。
近些年通过开发高空穴迁移率、协调的能级结构和良好波谱吸收的给体材料，单层和叠层太阳能电池光电转换效率均达到10%。
在体异质结太阳能电池中受体材料与给体材料有着一样的重要性，然而受体材料的研究远落后于给体材料。
目前富勒烯及其衍生物因其在混合膜中高电子迁移率、良好的电子捕捉能力和各向同性的电荷传输性能被广泛作为受体材料应用。
但富勒烯及其衍生物低的可见光吸收能力、局限的能级结构和制作纯化的高成本一定程度上制约了以富勒烯为受体材料的体异质结太阳能电池发展。
而非富勒烯受体材料分子结构容易设计修饰，可以调节能级结构和提高自身电子迁移率，因此进一步发展非富勒烯受体材料仍有必要。
1.1调节受体分子侧基
Zhan等在2015年报道了高效非富勒烯小分子受体的结构（见下图）。
受体分子中三苯胺（TPA）结构中的N原子采用的是SP3杂化，N原子上孤电子对相当于第四个基团，同时因为每条臂都具有相当的刚性和空间位阻，受体分子结构如图螺旋桨结构一般。
文献中以P3HT 为给体材料（HOMO-4.76eV、LUMO-2.74eV），星型S(TPA–DPP)为受体材料（HOMO-5.26eV、LUMO-3.26eV），电池的开路电压为1.18V，短路电流2.68mA*cm-2，PCE为1.20%。
其中开路电压高达1.18V这是因为S(TPA–DPP)的LUMO能级与P3HT的HOMO能级差值为1.5 eV。
文献中采取了退火操作，退火后P3HT的结晶尺寸适当程度增大，表面粗糙程度增加，退火操作增加了电荷传输性能，IPCE明显提高。
从薄膜和溶液中紫外-可见光吸收谱图得出，该扭曲的螺旋桨结构受体分子在薄膜中没有产生大的聚集状态。
文中退火操作适当的提高了相分离尺寸，从而提高了Jsc和IPCE。
标题An Electron Acceptor Challenging Fullerenes for Efficient Polymer Solar Cells
Jo等在2015年报道以PTB7为给体材料（HOMO-5.15eV、LUMO-3.50eV），DTDfBT(TDPP)2或DTBT(TDPP)2 为受体材料（HOMO-5.85eV、LUMO-4.33eV，HOMO-5.70eV、LUMO-4.18eV）。
其中受体为DTDfBT(TDPP)2电池的开路电压为0.81V，短路电流11.83mA*cm-2，PCE达到5%。
该器件在制备活性层时加入1%的乙腈溶剂可以将100-200nm的相分离尺度减小到小于50nm，显著提高了开路电压和短路电流，而DIO的引入对Jsc和V oc没有提高作用。
DTDfBT(TDPP)2和DTBT(TDPP)2的电子迁移率分别为8.2*10-4 cm2 V-1S-1和2.4*10-4 cm2 V-1S-1，这表明该分子中F元素的引入加强了电荷传输作用。
题目Low-Bandgap Small Molecules as Non-Fullerene Electron Acceptors Composed of Benzothiadiazole and
Diketopyrrolopyrrole for All Organic Solar Cells
1.2受体分子星型结构
Zhan等在2012年首次报道了3D（星型）非富勒烯小分子受体的结构（见下图）。
受体分子中三苯胺（TPA）结构中的N原子采用的是SP3杂化，N原子上孤电子对相当于第四个基团，同时因为每条臂都具有相当的刚性和空间位阻，受体分子结构如图螺旋桨结构一般。
文献中以P3HT 为给体材料（HOMO-4.76eV、LUMO-2.74eV），星型S(TPA–DPP)为受体材料（HOMO-5.26eV、LUMO-3.26eV），电池的开路电压为 1.18V，短路电流2.68mA*cm-2，PCE为1.20%。
其中开路电压高达1.18V这是因为S(TPA–DPP)的LUMO能级与P3HT的HOMO能级差值为1.5 eV。
文献中采取了退火操作，退火后P3HT的结晶尺寸适当程度增大，表面粗糙程度增加，退火操作增加了电荷传输性能，IPCE明显提高。
从薄膜和溶液中紫外-可见光吸收谱图得出，该扭曲的螺旋桨结构受体分子在薄膜中没有产生大的聚集状态。
文中退火操作适当的提高了相分离尺寸，从而提高了Jsc和IPCE。
通过进一步改善形貌结构和选用不同的给受体材料，3D星型非富勒烯受体材料的Jsc仍然有提高空间。
同时器件材料较低的空穴迁移率2.8*10-4 cm2 V-1S-1和电子迁移率6.8*10-6 cm2 V-1S-1的不平衡制约了FF的提高。
标题A 3D star-shaped non-fullerene acceptor for solution-processed organic solar cells with a high open-circuit
voltage of 1.18 V
Zhan等在2014年报道了一种有机太阳能电池。
文献中以PBDTTT-C-T（见下图）为给体材料（HOMO-5.11eV、LUMO-3.25eV），星型S(TPA–PDI)为受体材料（HOMO-5.40eV、LUMO-3.70eV），电池的开路电压为0.87V，短路电流11.92mA*cm-2，PCE达到3.32%（当时非富勒烯溶液加工太阳能电池最高纪录）。
该器件在制备活性层时加入5%的溶液添加剂DIO可以适当增大结晶尺寸和粗糙度，增加了电荷传输性能，增大了短路电流和IPCE。
S(TPA–PDI)的电子迁移率为3.0*10-5 cm2 V-1S-1。
S(TPA–PDI)相比S(TPA–DPP)，Jsc有很大提高，是因为电子迁移率和空穴迁移率提高的同时形貌也有改善。
但电子和空穴迁移率的不平衡同样制约了FF 的提高。
标题A Star-Shaped Perylene Diimide Electron Acceptor for High-Performance Organic Solar Cells
1.3受体分子内交叉
最近（2015.8）王朝晖等报道了一种光电转换效率超过7%的非富勒烯有机太阳能电池。
文献中以宽带隙PDBT-T1（见下图）为给体材料，SdiPBI-S为受体材料，电池的开路电压为0.90V，短路电流11.98mA*cm-2，PCE达到7.16%（目前非富勒烯溶液加工太阳能电池最高纪录）。
受体材料溶液状态和薄膜状态光吸收波谱有相似的形状，表面固态时受体分子没有很强的聚集。
该器件在制备活性层时加入0.75%的溶液添加剂DIO时，稍稍降低V oc但提高了FF和Jsc。
SdiPBI-S 的高电子迁移率3.2*10-3 cm2 V-1S-1、PDBT-T1的高空穴迁移率8.5*10-3 cm2 V-1S-1和活性层适当的相分离尺寸是该器件高PCE的原因。
噻吩的引入加宽了受体吸收波谱，同时电子迁移率从SdiPBI的3.2*10-5 cm2提高到了SdiPBI-S的3.2*10-3 cm2 V-1S-1（提高了Jsc）；提高了受体SdiPBI-S
的Lumo能级（提高了V oc）；平衡了电池的电子和空穴迁移率（提高了FF）。
标题Non-Fullerene-Acceptor-Based Bulk-Heterojunction Organic Solar Cells with Efficiency over 7%
王朝晖等在2013年报道了一种光电转换效率为3.63%的非富勒烯有机太阳能电池。
文献中以PBDTTT-C-T为给体材料（HOMO-5.11eV、LUMO-3.25eV），diPBIs, 1–3为受体材料，其中用1b比两个或三个碳碳键连接的PBI受体分子达到的PCE高（3.63%），此外V oc为0.72V，Jsc为10.36mA*cm-2。
两个或三个碳碳键连接的PBI受体分子即2,3，相比1分子电子迁移率更高，这是因为2,3分子平面性更好，电子离域空间更大。
但1的吸收光谱更宽，能级结构更适合，因此1分子的电池Jsc和V oc更高，最终1的PCE更高。
标题Bay-linked perylene bisimides as promising non-fullerene acceptors for organic solar cells。