【摘 要】
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有机太阳能电池(OSCs)以其较低的成本,较轻的质量,优异的可加工性以及在绿色能源领域的应用潜能,吸引了越来越多的研究兴趣。[1,2]我们合成了基于DPP骨架的含F(FDPP),Cl(CDPP
【机 构】
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兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室;
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有机太阳能电池(OSCs)以其较低的成本,较轻的质量,优异的可加工性以及在绿色能源领域的应用潜能,吸引了越来越多的研究兴趣。[1,2]我们合成了基于DPP骨架的含F(FDPP),Cl(CDPP)和烷基(RDPP)作末端基团的有机小分子给体材料。系统的对比FDPP、CDPP和RDPP分子的性质揭示了卤素取代作用对有机小分子光电性质的影响。不同卤素原子对分子的光学性质和轨道能级并不敏感,但是对分子的热力学性质、薄膜形貌和光电转换能力有很明显的影响。FDPP分子由于F原子的引入增强了分子间的相互作用,有较好的溶解度,并且活性层经过热退火(TA)和溶剂退火(SVA)处理后获得较好的薄膜形貌,显著的提高器件的短路电流和填充因子。FDPP器件表现出开路电压为0.69V,短路电流为11.17m A·cm-2,填充因子为55.6%,光电转换效率为4.32%。而CDPP分子由于有较差的溶解度导致差的成膜性,器件表现出较差的光电转换性能。本研究表明,在末端基团中F原子的引入,可能是提高DPP类有机小分子太阳能电池性能的有效方法。[3]
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