基于新型梯型骨架的有机小分子受体材料

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• 论文作者：蒋佐权 ; 李永玺 ; 廖良生
• 年：2017
• 作者机构：苏州大学功能纳米与软物质研究院;
• 论文关键词：有机太阳能 ; 受体材料 ; 梯型骨架
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：809k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

有机太阳能电池(organic solar cells,OSCs)是众多太阳能电池中的重要分支,其具有的轻型化、易加工、可大规模生产的特点使其成为近二十年来有机光电领域研究的热点方向。传统的有机太阳能电池的活性层由给受体共混体系构成,其中给体材料一般为有机共轭聚合物或者有机共轭小分子,而受体材料则多选用基于富勒烯C60或C70的衍生物。这种结构中的富勒烯受体材料面临许多问题,诸如吸光能力弱、制备成本较高、衍生手段少以及能级调控范围有限等缺点。这就促使有机材料化学家去开发更多非富勒烯结构的有机受体材料。近些年来,基于有机非富勒烯受体的有机太阳能器件效率得到了飞速的发展,尤其以基于梯型共轭结构的有机太阳能受体的最高效率已经突破12%,表现出极高的应用前景。由此,我们课题组开发出一系列新型的有机共轭结构来进一步调控有机受体分子的光学与电学特性。其中我们使用了如下有机化学的设计手段:1)扩展并环结构到十元体系,以期能进一步增加共轭平面、提升载流子迁移率;2)使用对电子束缚较小的硒吩来代替噻吩,来进一步优化材料性能;3)变换基元间的连接方式,同时引入推电子基团来进一步加强分子内电荷转移。通过这些方法,我们所得到的有机小分子受体材料的能隙可以得到良好的调控,而且我们还发现关于此类器件中的给受体间激子分离电势甚至可以小于0.1电子伏特,这意味着有机太阳能器件中的能量损失(energy loss)可以进一步降低,这为今后进一步扩展材料的选择面,提升器件性能打下了良好基础。

引文

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