含有pyrido[2,3-b]quinoxaline核心的高性能有机太阳能电池小分子受体,具有优化的轨道重叠长度和分子包装
Tongle Xu1, Zhenghui Luo1, Ruijie Ma2
1Shenzhen Key Laboratory of New Information Display and Storage Materials, College of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen, 518060, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|May 26, 2023
概括
我们设计了用于有机太阳能电池 (OSC) 的新型小分子受体 (SMA),使用pyrido[2,3-b]quinoxaline核心. 化增强了分子包装和光吸收,从而提高了OSC的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 有机太阳能电池 (OSC) 中高效的小分子受体 (SMA) 的设计原理尚未完全理解.
- A-DA1 D-A型SMA的核心核心对OSC效率至关重要.
研究的目的:
- 开发新的SMA,使用pyrido[2,3-b]quinoxaline (PyQx) 作为一个缺电子单元.
- 研究级化策略对SMA特性和OSC性能的影响.
主要方法:
- 在PyQx核心上合成五种不同化模式的SMA (Py1-Py5).
- 密度函数理论 (DFT) 计算分析电子属性,双极时刻和堆叠距离.
- 使用合成的SMAs制造和表征OSC设备.
主要成果:
- 化减少了分子内电荷转移,但增加了LUMO水平.
- Py2和Py5表现出更大的二极点时刻和更小的π⋅⋅π堆叠距离.
- Py2表现出优越的光吸收,分子包装和聚合,从而达到最佳的设备性能.
结论:
- 在高性能SMA中,将大双极时刻,小π⋅⋅π堆叠距离和扩展轨道重叠长度纳入二极管是关键.
- 该研究为OSC应用设计高效的A-DA1 D-A型SMA提供了洞察力.
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