A-D-A型小分子电子给体光伏材料的端基修饰及其光伏性能

A-D-A型小分子电子给体光伏材料的端基修饰及其光伏性能

论文摘要

有机太阳能电池(OSCs)活性层中的给体材料主要包括共轭聚合物与有机小分子,由于有机小分子给体具有结构确定、易于提纯、重复性高等独特的优势,近年来受到研究工作者的广泛关注。本工作中,我们采取具有良好共平面性的三联苯并二噻吩(TriBDT-T)为推电子(D)中心共轭单元,分别以罗丹宁(RN)、氰基罗丹宁(RCN)和1,3-茚二酮(IDO)为拉电子(A)共轭端基,设计并合成了三种具有A-D-A型结构的小分子给体材料TriBDT-T-RN、TriBDT-T-RCN和TriBDT-T-IDO。我们对比研究了三种端基对其热分解温度、吸收光谱和分子能级等基本性能的影响,并分别将三种小分子给体与非富勒烯型受体材料IT-4F共混制备器件,详细研究了活性层形貌与光伏性能之间的关系。结果表明,不同的A型端基对小分子给体材料的光学性能、电化学性能、光伏器件中活性层的微观形貌以及能量转换效率(PCE)产生显著影响。基于TriBDTT-RN:IT-4F、TriBDT-T-RCN:IT-4F和TriBDT-T-IDO:IT-4F的光伏器件的能量转换效率分别为9.25%、6.31%和6.18%。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 实验部分
  •   2.1 材料合成
  •   2.2 器件制备
  •   2.3 表征测试方法
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 光学性质与分子能级
  •   3.2 热重分析 (TGA)
  •   3.3 光伏性能
  •   3.4 活性层形貌
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 贾国骁,张少青,杨丽燕,何畅,范慧俐,侯剑辉

    关键词: 小分子给体,端基修饰,有机太阳能电池,非富勒烯受体,结构

    来源: 物理化学学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 北京科技大学化学与生物工程学院,高分子物理与化学国家重点实验室北京分子科学国家实验室中国科学院化学研究所

    基金: 国家自然科学基金(2170040201),国家科技重大专项(2016YFC0700603),中央高校基本科研业务费专项资金(FRF-TP-17-009A1)资助项目~~

    分类号: TM914.4

    页码: 76-83

    总页数: 8

    文件大小: 2982K

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