我國(guó)科研人員合作在有機(jī)太陽(yáng)能電池研究中取得進(jìn)展
有機(jī)太陽(yáng)能電池受體材料分子間的π-π堆積距離及堆積方式,對(duì)分子的載流子遷移率起著關(guān)鍵作用,進(jìn)而影響著有機(jī)太陽(yáng)能電池的性能。分子內(nèi)非共價(jià)相互作用(如S…O、Se…O)與分子的偶極矩,對(duì)受體材料分子的平面性、結(jié)晶性以及分子間π-π堆積等具有重要影響。 #7Fdmnu` *O|_)G 近日,中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員鄭慶東團(tuán)隊(duì)、武漢理工大學(xué)教授王濤,以及北京交通大學(xué)教授張?F(tuán)隊(duì)合作,在前期設(shè)計(jì)的以無(wú)sp3碳的梯形稠環(huán)(D)為核的受體材料的基礎(chǔ)上,利用硒吩環(huán)替換稠環(huán)核中的噻吩環(huán)并調(diào)整硒吩環(huán)在稠環(huán)核中的位置和數(shù)量,調(diào)控目標(biāo)材料的分子內(nèi)非共價(jià)相互作用,設(shè)計(jì)并合成了3個(gè)新受體材料MQ3、MQ5和MQ6;贛Q6的最優(yōu)聚合物太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)達(dá)16.39%,MQ6是為數(shù)不多的PCE可達(dá)16%的A-D-A型受體材料之一。該研究提出在梯形稠環(huán)核外側(cè)引入硒原子來(lái)增強(qiáng)分子內(nèi)非共價(jià)相互作用(Se…O),同時(shí)引入不對(duì)稱稠環(huán),實(shí)現(xiàn)受體材料的帶隙、π-π堆積距離以及目標(biāo)材料的電荷傳輸性能的調(diào)控,為新型高效率受體材料的設(shè)計(jì)與合成提供了重要指導(dǎo)。 ObPXVqG"? fZ aTckbE
[attachment=109417] NiH =T 受體材料MQ6的分子結(jié)構(gòu)及其光伏性能 CZ33|w 相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。 oyT`AYa 8TBv~Qu 論文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202105861
|