分會(huì)

第二十六分會(huì)：有機(jī)光伏材料與器件

摘要

開(kāi)路電壓 (VOC) 是影響有機(jī)太陽(yáng)能電池 (OSCs) 能量轉(zhuǎn)換效率 (PCE) 的重要指標(biāo)之一[1]。然而如何基于分子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) VOC 提升缺乏明確的規(guī)則。因此，針對(duì)該問(wèn)題，我們選擇了具有 A-π-D-π-A 構(gòu)型的卟啉類(lèi)分子為研究對(duì)象。通過(guò)探索分子中片段間的相互作用，提出了一個(gè)新的分子設(shè)計(jì)策略，9個(gè)片段用于篩選與驗(yàn)證。結(jié)果顯示通過(guò)該策略，卟啉類(lèi)小分子給體的最高占據(jù)分子軌道 (HOMO) 能級(jí)能明顯降低，開(kāi)路電壓提升同時(shí)不會(huì)損失短路電流 (JSC) 和填充因子 (FF)。這項(xiàng)工作不僅為 π 橋篩選提供了新策略，打破了分子片段選擇性，而且從理論上闡明了 π 橋的改變對(duì)分子光電性質(zhì)的影響，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)和合成新的高性能卟啉小分子給體提供有價(jià)值的理論指導(dǎo)。 [1] Deng, W.-Y.; Gao, K.; Yan, J.; Liang, Q.-B.; Xie, Y.; He, Z.-C.; Wu, H.-B.; Peng, X.-B.; and Cao, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10: 8141–8147. [2] Wu, L-N.; Sui, M-Y.; Xiao, S.; Xie, Y-Z.; Sun, G-Y. Phys. Chem. Chem. Phys., 2020, 22: 4015-4022.

關(guān)鍵詞

體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)能電池;體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)能電池；卟啉小分子給體；電荷轉(zhuǎn)移；密度泛函理論

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