设计制备高效率的有机小分子给体材料“英超买球app手机版”
作者:亚傅体育app 发布时间:2021-05-04 00:14
本文摘要:有机聚合物太阳能电池作为第三代太阳能电池,由于具备廉价、轻质、可溶液加工和大面积制取等优点,近年来受到科学界和产业界的普遍注目。相对于优先发展的聚合物太阳能电池,有机小分子太阳能电池更加展现潜在的产业化前景。 有机小分子材料具备分子结构具体、纯度低和不不存在出厂问题等特点,使得其器件的重复性较好。目前,随着有机小分子材料设计理念的大大发展和高性能小分子给体材料的大大经常出现,有机小分子太阳能电池器件的效率已多达10%,跟上了聚合物太阳能电池的水平。

氟原子

有机聚合物太阳能电池作为第三代太阳能电池,由于具备廉价、轻质、可溶液加工和大面积制取等优点,近年来受到科学界和产业界的普遍注目。相对于优先发展的聚合物太阳能电池,有机小分子太阳能电池更加展现潜在的产业化前景。

太阳能电池

  有机小分子材料具备分子结构具体、纯度低和不不存在出厂问题等特点,使得其器件的重复性较好。目前,随着有机小分子材料设计理念的大大发展和高性能小分子给体材料的大大经常出现,有机小分子太阳能电池器件的效率已多达10%,跟上了聚合物太阳能电池的水平。  但是小分子给体材料的种类比较较较少,结构和性能之间的关系研究尚能不系统,容许了有机小分子太阳能电池效率的更进一步提高。

因此,设计制备高效率的有机小分子给体材料依然具备相当大的挑战。  最近,四川大学彭强课题组利用共轭侧链氟化策略,设计制备了一种以二维结构的氟代苯并二噻吩为中心骨架、三联噻吩为桥、绕行丹宁为末端基团的A--D--A型小分子给体材料(DR3TBDTTF)。

小分子

  研究指出,氟原子的引进不仅减少了材料的HOMO能级水平,还诱导了跟氟原子涉及的超强分子很弱相互作用,强化了分子间的挤满,提升了材料的载流子迁移率。相对于不含氟原子的相近结构的小分子材料(DR3TBDTT),DR3TBDTTF与富勒烯衍生物(PC71BM)共混活性层的电荷填充获得了有效地的诱导。  基于DR3TBDTTF所制取的相反器件,可以取得9.24%的高能量切换效率,此时的开路电压超过0.95伏,填满因子也低约71.1%。

通过溶剂热处理工艺处置活性层,共混膜的形貌获得显著的提高,归功于其短路电流和填满因子的进一步提高,能量切换效率可提高到9.8%。  此项研究指出,意味着通过中心骨架上微小的转变(引进氟原子)就有可能构建有机小分子材料光伏性能的大幅度提高,为高效率有机小分子给体材料的发展获取了一种非常简单、有效地和不切实际的分子结构设计策略。涉及结果公开发表在AdvancedElectronicMaterials(DOI:10.1002/aelm.201600061)上。


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