9-芴酮类不对称有机小分子给体光伏材料的设计和性能

作     者：王晓花 李艳芹 殷伦祥 WANG Xiao-hua;LI Yan-qin;YIN Lun-xiang

作者机构：大连理工大学化工学院辽宁大连116024 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(21102013) 高校基本科研业务费重大项目专项(DUT16ZD205) 

出 版 物：《分子科学学报》 (Journal of Molecular Science)

年 卷 期：2022年第38卷第3期

页      码：216-224页

摘      要：本文设计合成了2种新型的基于9-芴酮(FN)的D-A-A 构型的有机小分子光伏给体材料TPAFNPI和TPAFNDI.2种结构均采用三苯胺(TPA)作为给电子单元,三键作为π桥,并引入不同的末端吸电子单元邻苯二甲酰亚胺(PI)和靛红(DI)进行端基修饰.这种D-A-A 结构不仅可以有效改善分子内电荷转移效应,同时也弥补了在9-芴酮上引入氰基的缺点,三苯胺(D)的扭转结构还可以避免由于过度聚集而形成较大的相分离分寸.通过调控末端吸电子单元有利于改善电子云分布,从而促进分子内的电荷传输,还有利于获得更低的最高占据轨道与最低空轨道能级.通过紫外-可见吸收光谱和循环伏安法对材料的光电性质进行探究,并将其作为给体材料与富勒烯受体(PC_(61)BM/PC_(71)BM)共混制备成本体异质结器件.结果显示,TPAFNPI和TPAFNDI均具有较窄的带隙,分别为1.75和1.72 e V.2种材料与PC_(71)BM混合后分别获得了1.05和1.01 V的开路电压,而靛红由于具有更强的吸电子性,从而使TPAFNDI具有更窄的带隙和更强的光吸收特性,其短路电流密度可达到11.46 m A·cm^(-2),光电转化效率为3.37%.

主 题 词：有机太阳能电池 小分子给体材料 9-芴酮 端基修饰 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070303[070303] 0703[理学-化学类] 

D　O　I：10.13563/j.cnki.jmolsci.2021.03.007

馆 藏 号：203112250...