具有良好的空气稳定性和高电导率的自化n型化化合物用于有机电子
Cheng Wang1, Yi Yang2, Linlin Lin1
1School of Materials Science and Engineering and Tianjin Key Laboratory of Molecular Optoelectronic Science, Tianjin University, Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering (Tianjin), Tianjin, 300072, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|July 4, 2023
概括
研究人员开发了用于有机电子的新型自吸附的n型导电分子 (QnN). 这些分子表现出增强的电导率和空气稳定性,改善有机太阳能电池的性能.
科学领域:
- 有机电子学有机电子学
- 材料科学是一种材料科学.
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 开发具有高电导率的稳定在空气中的n型导电分子对于推进有机电子技术至关重要.
- 这些分子的合成往往带来了重大挑战,限制了它们的实际应用.
研究的目的:
- 报告新型自吸附的n型导电分子的合成和表征,称为QnNs.
- 研究自我兴奋剂的机制及其对电导率和空气稳定性的影响.
- 评估这些分子在有机电子设备,特别是有机太阳能电池中的性能.
主要方法:
- 在一个封闭外的状骨架上合成3个具有不同基链长度的QnN分子.
- 实验和理论计算以确认自我兴奋剂的分子间电子转移.
- 在环境条件下的电导度测量和稳定性测试.
- 使用Q6N作为阴极中间层制造和表征有机太阳能电池 (OSC).
主要成果:
- QnN通过从氨基基团向状脊柱的分子间电子转移表现出自我兴奋.
- 由于封闭外的状结构,电导率从<10−4 S/cm显著增加到>0.03 S/cm.
- QnN表现出极好的空气稳定性,其半衰期超过73天;Q4N在空气中120天后保持0.019 S/cm.
- 使用Q6N作为阴极间层的OSC实现了高达18.2%的功率转换效率.
结论:
- 新型的封闭类结构使得有效的自我兴奋剂,导致高电导率和n型分子的空气稳定性.
- QnNs代表了高性能有机电子产品的一类有希望的材料.
- 在OSCs中表现出的表现突显了QnN在下一代太阳能应用中的潜力.
