分会

第二十六分会：有机光伏材料与器件

摘要

有机太阳能电池是一种基于有机高分子/小分子材料作为光吸收活性层的新型太阳能电池。其材料结构多样性、可大面积低成本印刷制备柔性、半透明电池器件，受到了国内外广大科研工作者的关注。近两年，本课题组报道了一种新的分子设计策略：将缺电子中心核引入非富勒烯受体稠环中，形成一种D A’D稠环结构，进而合成了A-D A’D-A型高效有机小分子受体光伏材料（Y系列分子）。基于此，本文以优化分子结构，降低合成成本为目的，设计合成了一种非对称的“Y系列”非富勒烯受体（Y21）。区别于文献所报道的七元稠环“Y系列”分子（C2对称），Y21采用的“单噻吩取代”策略将并七稠环分子转变成了并六稠环分子，这不仅降低了合成成本，还获得一种非对称的“Y系列”受体分子。通过考察所制备Y21分子的吸收光谱与电化学能级，本文选取了与其吸收互补能级匹配的聚合物给体材料（PM6）共混，制备了反向有机太阳能器件。基于PM6:Y21的光伏器件可实现15.4%的光电转换效率，其中短路电流密度可高达24.9 mA cm-2。该研究表明，非对称的“Y系列”分子结构不仅不会降低光电转换效率，还可为制备优化非富勒烯受体提供设计思路。

关键词

Y系列非富勒烯受体

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