分會

第二十六分會：有機光伏材料與器件

摘要

有機太陽能電池是一種基于有機高分子/小分子材料作為光吸收活性層的新型太陽能電池。其材料結構多樣性、可大面積低成本印刷制備柔性、半透明電池器件，受到了國內(nèi)外廣大科研工作者的關注。近兩年，本課題組報道了一種新的分子設計策略：將缺電子中心核引入非富勒烯受體稠環(huán)中，形成一種D A’D稠環(huán)結構，進而合成了A-D A’D-A型高效有機小分子受體光伏材料（Y系列分子）。基于此，本文以優(yōu)化分子結構，降低合成成本為目的，設計合成了一種非對稱的“Y系列”非富勒烯受體（Y21）。區(qū)別于文獻所報道的七元稠環(huán)“Y系列”分子（C2對稱），Y21采用的“單噻吩取代”策略將并七稠環(huán)分子轉(zhuǎn)變成了并六稠環(huán)分子，這不僅降低了合成成本，還獲得一種非對稱的“Y系列”受體分子。通過考察所制備Y21分子的吸收光譜與電化學能級，本文選取了與其吸收互補能級匹配的聚合物給體材料（PM6）共混，制備了反向有機太陽能器件?；赑M6:Y21的光伏器件可實現(xiàn)15.4%的光電轉(zhuǎn)換效率，其中短路電流密度可高達24.9 mA cm-2。該研究表明，非對稱的“Y系列”分子結構不僅不會降低光電轉(zhuǎn)換效率，還可為制備優(yōu)化非富勒烯受體提供設計思路。

關鍵詞

Y系列非富勒烯受體

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