对于基于DTP的有机光伏太阳能电池的AD-A型小捐助分子的终端组调制:一种DFT方法

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 有机电子 有机电子
• 计算化学计算化学

背景情况:

• 有机太阳能电池 (OSCs) 需要高效的捐赠材料来提高性能.
• 接受者-捐赠者-接受者 (A-D-A) 小分子提供可调节的电子和光学特性.

研究的目的:

• 为OSC应用设计和计算评估新的AD-A小分子.
• 调查不同接受器 (A) 单元对分子性质和光伏性能的影响.

主要方法:

• 密度函数理论 (DFT) 的计算.
• 时间依赖密度函数理论 (TD-DFT) 的计算.
• 对几何,电子,光学和电荷传输特性进行分析.

主要成果:

• 在dithieno[3,2-b:2',3'-d]pyrrole (DTP) 核心的基础上设计了五个ADA分子 (C1-C5).
• 强大的电子吸收A单位提高了分子性能.
• 化合物C4表现出高的最大吸收波长 (λmax).
• 所有设计的混合物都显示了电荷载体分离能力.
• C4/C60-CN混合物预测理论功率转换效率 (PCE) 为18%.

结论:

• 设计的ADA分子对OSC应用具有前景.
• 强大的电子吸收组对于提高捐赠分子性能至关重要.
• C4/C60-CN复合体是高效的OSC的一个非常有前途的候选人.