基于thiazole 的 A-Q-D-Q-A 型 NIR 接受器,用于高效的非富勒烯有机太阳能电池
Tahseen Iqbal1,2, Shaoming Sun1,2, Kerui Liu1,2
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China xzzhu@iccas.ac.cn.
区域异构体形共振π空间使有机太阳能电池的近红外 (NIR) 非富勒烯受体 (NFAs) 成为可能. TzS-S NFA实现了10.75%的功率转换效率 (PCE),表现优于TzN-S.
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:
- 非富勒受体 (NFAs) 对于高性能有机太阳能电池至关重要.
- 设计具有广泛光谱响应的NFA,特别是在近红外 (NIR) 区域,是提高效率的关键.
- 在π-空间中的Regioisomeric效应可以显著影响NFA属性.
研究的目的:
- 研究区域异构体状共振π空间对NIR非富勒林受体 (NFAs) 的影响.
- 设计和合成两个新的同位素NFAs,TzN-S和TzS-S,利用一个 thienothiazole π-spacer.
- 评估这些NFA在有机太阳能电池中的光伏性能.
主要方法:
- 合成两个同位素的A-Q-D-Q-A非富勒烯受体 (NFAs) 与一个诺醇 π-spacer.
- 使用合成的NFAs和PCE10供体制造有机太阳能电池.
- 对光谱反应,光伏特性,能量偏移和分子包装的表征.
主要成果:
- 两种合成的NFA,TzN-S和TzS-S,都表现出广泛的光谱反应,延伸到NIR区域.
- 使用TzS-S的最佳有机太阳能电池设备实现了10.75%的功率转换效率 (PCE).
- 基于TzN-S的设备显示较低的最佳PCE为6.13%,表明区域异构的显著影响.
结论:
- 区域异构体状共振 π-spacer 显著影响 NIR 非富勒伦受体的光伏性能.
- 卓越的TzS-S性能归因于更有利的能量偏移和增强的分子包装,导致更好的电荷生成和传输.
- 这项研究强调了区域异构在设计高效有机太阳能电池材料中的重要性.
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