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通过弱电子缺陷噻唑并噻唑核构建的简单结构小分子受体用于高效非富勒烯有机太阳能电池

作者： Wenhong Peng，Guangjun Zhang，Lin Shao，Chao Ma，Bin Zhang，Weijie Chi，Qiang Peng，Weiguo Zhu
机构： 江苏光电科学与工程协同创新中心，江苏光电热能转换材料与应用工程实验室，材料科学与工程国家实验教学示范中心，常州大学，中国常州，教育部绿色化学与技术重点实验室，化学学院，高分子材料工程国家重点实验室，四川大学，中国成都，新加坡科技设计大学，荧光研究组，新加坡
发布年份： 2018年
更新时间： 2025-04-03 11:19:52
关键词： 噻唑并噻唑,弱电子缺陷,小分子受体,有机太阳能电池
摘要：

非富勒烯有机太阳能电池（OSCs）由于其在功率转换效率（PCE）方面的巨大进步，最近受到了更多关注。研究发现，大多数非富勒烯是具有一些富电子多环芳烃核心的小分子受体（SMAs）。然而，这些多环芳烃的合成成本很高。本文提出了一种新策略，使用简单且弱电子缺陷的噻唑并噻唑（TTz）作为核心来构建SMAs。设计并合成了两种具有A(π-A'-A")2框架的简单结构SMAs（TTz1和TTz2），用于OSCs的潜在应用，其中苯并噻二唑和丙二腈衍生物被用作双电子受体（A'-A"）臂。系统研究了它们的光学、电化学和光伏性能。我们发现，与具有单电子受体（A"）末端的原型小分子TT0和TTz0相比，TTz1和TTz2均表现出降低的LUMO能级和提高的HOMO能级。通过引入新颖的TTz核心和调节A'-A"臂，获得了约1.60 eV的中等光学带隙和适当的能级，具有更平衡的载流子迁移率。在与常见电子供体材料J71混合的TTz1基OSCs中记录到最高PCE为8.77%，这是迄今为止使用简单结构SMA作为非富勒烯的OSCs中最高的效率。该工作充分揭示了使用弱电子缺陷TTz核心构建高效和简单结构SMAs的巨大潜力。

结论：
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实验方法及产品解析：
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