【摘 要】
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基于我们先前所设计的主核单边延展为八并稠环的分子AOIC,我们改变了主核中部分噻吩单元的位置,合成了两个AOIC的同分异构体AOIC1和AOIC2.AOIC1和AOIC2是对非对称六并稠环分子的两端分别进行单边延展所得的主核为八并稠环的分子,它们借助位阻效应采用路易斯酸作为傅克烷基化反应的催化剂实现分离.三种AOIC系列分子具有不同的偶极矩,并在单晶中采取着不同的堆积方式,这使得分子具有不同能带结
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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基于我们先前所设计的主核单边延展为八并稠环的分子AOIC,我们改变了主核中部分噻吩单元的位置,合成了两个AOIC的同分异构体AOIC1和AOIC2.AOIC1和AOIC2是对非对称六并稠环分子的两端分别进行单边延展所得的主核为八并稠环的分子,它们借助位阻效应采用路易斯酸作为傅克烷基化反应的催化剂实现分离.三种AOIC系列分子具有不同的偶极矩,并在单晶中采取着不同的堆积方式,这使得分子具有不同能带结构和光学吸收.从AOIC到AOIC1再到AOIC2,它们的吸收光谱依次蓝移,最低未占据分子轨道(LUMO)相近,以及最高占据分子轨道(HOMO)依次降低.随后,我们选择了三种不同光学带隙的经典的聚合物给体,宽带隙的J71,中宽带隙的PM6和窄带隙的PTB7-Th作为给体与上述三种AOIC系列受体分子两两组合制备有机太阳能电池器件,我们发现,宽带隙给体J71和中宽带隙给体PM6与带隙较宽的两个受体AOIC1和AOIC2较为匹配,器件性能可达11％～12％,而窄带隙给体PTB7-Th与较窄带隙受体AOIC较为匹配,性能可达12％.通过器件物理的系列表征发现,在J71为给体的体系中,器件的电荷转移态能量(ECT)和非辐射符合损失(△Vnonrad)都会随着AOIC系列受体的光学带隙增大而略微增大,这使得开路电压(VOC)略微增大；对于给体为PM6的器件中,△Vnonrad相近而ECT随AOIC系列受体的光学带隙增大而增大,使得VOC依次增大；而在给体为PTB7-Th时,器件的ECT和△Vnonrad均不会随着AOIC系列受体的改变而改变,器件能量损失(Vloss)只与AOIC系列受体的光学带隙有关,从而使得器件VOC相近.
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