电力工业论文_9-芴酮类不对称有机小分子给体光

文章摘要:本文设计合成了2种新型的基于9-芴酮（FN）的D-A-A’构型的有机小分子光伏给体材料TPAFNPI和TPAFNDI.2种结构均采用三苯胺（TPA）作为给电子单元,三键作为π桥,并引入不同的末端吸电子单元邻苯二甲酰亚胺（PI）和靛红（DI）进行端基修饰.这种D-AA’结构不仅可以有效改善分子内电荷转移效应,同时也弥补了在9-芴酮上引入氰基的缺点,三苯胺（D）的扭转结构还可以避免由于过度聚集而形成较大的相分离分寸.通过调控末端吸电子单元有利于改善电子云分布,从而促进分子内的电荷传输,还有利于获得更低的最高占据轨道与最低空轨道能级.通过紫外-可见吸收光谱和循环伏安法对材料的光电性质进行探究,并将其作为给体材料与富勒烯受体(PC₆₁BM/PC₇₁BM)共混制备成本体异质结器件.结果显示,TPAFNPI和TPAFNDI均具有较窄的带隙,分别为1.75和1.72 eV.2种材料与PC₇₁BM混合后分别获得了1.05和1.01 V的开路电压,而靛红由于具有更强的吸电子性,从而使TPAFNDI具有更窄的带隙和更强的光吸收特性,其短路电流密度可达到11.46 mA·cm^-2,光电转化效率为3.37%.

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项目基金:《分子科学学报》 网址: http://www.fzkxxbzz.cn/qikandaodu/2021/1215/1425.html