O-B(F)←N 具有延迟光和P型半导体特性的功能化共聚物
Xiaoling Wang1, Xueyan Tan1, Junyang Jian1
1College of Materials Science and Engineering, Huaqiao University, Xiamen, 361021, China.
Macromolecular rapid communications
|May 15, 2024
概括
研究人员设计了新的结合聚合物,集成延迟光和光伏性能. 这些材料具有独特的O-B(F)←N单元,显示出对高效的有机电子设备的希望.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 光物理学的光学物理学
背景情况:
- 由于相互冲突的分子设计要求,具有延迟光和光伏特性的合聚合物很少见.
- 在有机半导体中实现同时延迟光和高效的电荷生成仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 设计和合成具有延迟光和光伏反应的新型合聚合物.
- 研究这些新型聚合物的结构性质关系,以便在有机电子学中的潜在应用.
主要方法:
- 一个具有特定光物理性质的新型O-B(F)←N功能化合单元 (M) 的设计.
- 通过M单元与zodithiophene (BDT) 衍生物的共聚化,以创建新的聚合物骨干.
- 聚合物的光物理性质的表征,包括延迟光寿命 (τD) 和单元-三元能量差距 (ΔEST).
- 评估聚合物的半导体特性,例如孔移动性.
- 使用合成聚合物作为捐赠体的有机光伏 (OPV) 设备的制造和测试.
主要成果:
- 设计了一个新的O-B(F)←N功能化单元,表现出延迟的光 (τD = 0.75μs) 和一个小的单元-三元能量差距 (ΔEST = 0.23 eV).
- 结合该单元的共聚物表现出持续的延迟光 (τD = 0.4-0.5 μs) 和p型半导体行为,孔移动性为10−610−5 cm2/Vs.
- 使用这些聚合物制造的有机光伏设备获得了5.05%的初步功率转换效率.
结论:
- 在合聚合物骨干中引入O-B(F)←N功能组是整合延迟光和光伏性能的有效策略.
- 这些新型聚合物显示出先进有机电子应用的巨大潜力,特别是在能源转换和发光设备中.
- 这项研究为多功能合聚合物提供了一种新的分子设计方法.
