有機(jī)光伏(OPVs)具有成為下一代清潔能源的巨大潛力。非富勒烯受體(NFAs)由于其高度可調(diào)諧的化學(xué)物理性質(zhì)和延伸到近紅外(NTR)區(qū)域的強(qiáng)光學(xué)吸收,是一種很有前途的有機(jī)聚合物吸收劑。但是,由于NFAs獨(dú)特的結(jié)構(gòu)構(gòu)象導(dǎo)致兩個系統(tǒng)之間的堆積模式不同,使得大多數(shù)NFAs的電荷載流子遷移率低于富勒烯。因此,揭示噻二唑衍生的非富勒烯受體(NFAs)的分子結(jié)構(gòu)和自組裝對于闡明其非凡的電荷產(chǎn)生和傳輸特性的起源對于實(shí)現(xiàn)器件的高功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)具有重要意義。
近日,香港城市大學(xué)Alex K.-Y. Jen,朱宗龍等人報(bào)道了對Y6和硒取代的CH1007進(jìn)行了深入的比較研究,以闡明由π擴(kuò)展的噻二唑衍生的高效NFAs的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。
研究人員精心設(shè)計(jì)了一條合成路線。以2-(噻吩-3-基硒?;?乙酸乙酯(1)為原料,合成了關(guān)鍵中間體6-十一烷基硒苯并[3,2-b]噻吩(4),并將其作為新型構(gòu)筑塊合成了π-核BOBSP。然后將其甲?;⑴c末端基團(tuán)縮合,得到CH1007。

晶體學(xué)研究表明,由于苯并[2,1,3]噻二唑(BT)部分之間的S-N相互作用,Y6和CH1007具有非常獨(dú)特的π-核相互作用,這有助于進(jìn)一步發(fā)展分子堆積來構(gòu)建3D網(wǎng)絡(luò),以確保其優(yōu)異的電荷傳輸性能。在不影響電荷傳輸特性的情況下,硒的摻入還導(dǎo)致CH1007的紅移吸收,使PM6:CH1007:PC71BM器件的Jsc達(dá)到27.48 mA/cm2,PCE達(dá)到17.08%。
Francis Lin, et al, A Non-Fullerene Acceptor with Enhanced Intermolecular π-Core Interaction for High-Performance Organic Solar Cells, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c07083
https://doi.org/10.1021/jacs.0c07083
關(guān)鍵字: CH1007;有機(jī)太陽能電池;硒化;有機(jī)光電功能材料;香港城市大學(xué);
洛陽中伏光電材料科技有限公司是集開發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新化學(xué)試劑公司,提供通用試劑的分銷、非通用試劑的訂制和開發(fā)等技術(shù)服務(wù)。公司擁有一批長期從事精細(xì)化學(xué)品開發(fā)和生產(chǎn)的高級技術(shù)人員。產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于各大院校,科研單位,化工企業(yè),洛陽中伏光電材料科技有限公司始終堅(jiān)持以市場為導(dǎo)向,集產(chǎn)、學(xué)、研技術(shù)服務(wù)為一體,根據(jù)客戶的不同需求,及時為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。