基于新型封端基团的小分子受体及其高效率太阳能电池

详细信息    查看官网全文

• 论文作者：谢东君 ; 刘焘 ; 高威 ; 钟成 ; 霍利军 ; 罗正辉 ; 吴凯龙 ; 熊文涛 ; 刘烽 ; 孙艳明 ; 杨楚罗
• 年：2017
• 作者机构：武汉大学化学与分子科学学院;北京航空航天大学化学与环境学院;上海交通大学物理与天文学院;
• 论文关键词：有机太阳能电池 ; 小分子受体 ; 封端基团 ; 活性层形貌 ; 分子堆积
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.4
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：855k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

有机太阳能电池的活性层通常采用体异质结结构来促进电荷的分离。活性层一般由电子给体和电子受体组成。有机小分子受体材料具有分子结构确定,提纯容易和批次稳定性好等优点,并可克服富勒烯衍生物吸收和能级难以调节的问题,目前发展非常迅速。~([1–3])为了研究封端基团对小分子受体性能的影响,本工作设计、合成了一种以3-(二氰基亚甲基)噻吩并环戊-1-酮为封端基团的A-D-A小分子受体ITCPTC,研究了其光吸收和电化学等性质,并与聚合物给体PBT1-EH共混制备了有机太阳能电池器件。基于ITCPTC的器件比基于ITIC的对照器件提高了接近20%的效率,达到了11.8%的PCE,0.95 V的开路电压,16.5 mA cm~(-2)的短路电流和0.751的填充因子。~([4])通过掠入射X射线衍射(GIXD)以及共振软X射线衍射(RSoXS)等表征手段对受体的纯膜和活性层形貌进行了表征。结果显示,ITCPTC有更好的活性层形貌。这说明封端基团不仅影响分子的电子结构,也影响分子在活性层内的堆积行为。

引文

[1]Y.Lin,J.Wang,Z.Zhang,H.Bai,Y.Li,D.Zhu,X.Zhan,Adv.Mater.2015,27,1170.
    [2]S.Li,L.Ye,W.Zhao,S.Zhang,S.Mukherjee,H.Ade,J.Hou,Adv.Mater.2016,28,9423.
    [3]Y.Yang,Z.-G.Zhang,H.Bin,S.Chen,L.Gao,L.Xue,C.Yang,Y.Li,J.Am.Chem.Soc.2016,138,15011.
    [4]D.Xie,T.Liu,W.Gao,C.Zhong,L.Huo,Z.Luo,K.Wu,W.Xiong,F.Liu,Y.Sun,C.Yang,Sol.RRL 2017,1700044.doi:10.1002/solr.201700044