北京大学:非富勒烯受体有机太阳能电池研究获得新进展

时间:2020-02-09 来源:www.ruevente.com

北京大学理工学院詹肖伟课题组在非富勒烯受体有机太阳能电池的研究方面取得了新进展,提出了单边延伸合成稠环电子受体光伏材料的分子设计策略。相关工作发表于《美国化学会志》 (JACS,DOI : 10.1021.JACS.9B)。

自2006年以来,詹肖伟的研究小组一直致力于有机太阳能电池中非富勒烯受体材料的研究,提出稠环电子受体的概念,并发明了恒星分子ITIC (adv. mate)。2015,27,1170-1174,谷歌学者引用1389次)。最近,他们提出了一种分子设计策略,通过单边延伸合成稠环电子受体。所谓单侧延伸是指从单一方向延伸共轭长度较小的构建单元,合成共轭长度较大的供电子稠环核,进而合成较大的稠环电子受体分子。以ITIC为代表的稠环电子受体的稠环核一般通过双边延伸合成。与双边延伸相比,单边延伸在分子结构裁剪和性质调控方面更准确。他们通过单边扩展策略设计并合成了八聚体稠环电子受体AOIC。基于AOIC的单结双组分有机太阳能电池的能量转换效率为13.7%,远高于相同条件下基于F5IC(5.61%)和IUIC2(4.48%)的器件效率,与亲本分子F5IC和通过双向延伸合成的11个稠环电子受体IUIC2相比。

稠环电子受体单侧和双侧延伸分子设计示意图

贾于波,詹肖伟研究组博士生,是本文的第一作者,詹肖伟是通讯作者。合作者包括东华大学的唐铮研究小组和马萨诸塞州大学的托马斯拉塞尔研究小组。

这项工作得到了中国国家自然科学基金和北京大学加强基础研究专项的支持。