不同烷基側(cè)鏈取代的扭曲苯并苝酰亞胺的合成及在非富勒烯太陽能電池中應(yīng)用.pdf

1、體相異質(zhì)結(jié)（BHJ）太陽能電池由于具有可折疊可溶液加工的性質(zhì)成為人們的研究熱點之一，高性能受體材料的發(fā)展對太陽能電池效率快速提高起到至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)富勒烯類受體材料具有成本高，在可見光吸收弱和難以修飾的缺點，然而，非富勒烯太陽能電池受體材料能有效的克服這些缺點。
　　本研究首次在扭曲苯并苝酰亞胺（TBDPDI）的氮端引入不同的烷基側(cè)鏈，成功的合成了5種不同的化合物（C5、C8、C11、C20、C23），并對其溶解性，光學(xué)性質(zhì)，

2、電化學(xué)及在體相異質(zhì)結(jié)太陽能電池（BHJ）中的應(yīng)用性能探究。
　　扭曲的苯并苝酰亞胺小分子是一種優(yōu)異的非富勒烯受體材料，因其具有大的剛性共軛核和強(qiáng)的吸收。為了探究側(cè)鏈對半導(dǎo)體材料的影響，我們在TBDPDI的氮端分別引入了不同的烷基側(cè)鏈（1-乙基丙基、2-乙基己基、1-戊基己基、2-辛基十二烷基、1-十一烷基十二烷基），在溶液中，具有1位點支化烷基鏈的化合物（C5、C11、C23）與2位點支化烷基鏈的化合物（C8、C20）相比，后者顯

3、示出了強(qiáng)的聚集能力，導(dǎo)致了不同的吸收曲線和熒光強(qiáng)度，然而，烷基鏈對分子的能級和光學(xué)帶隙幾乎沒有影響，通過循環(huán)伏安和固體紫外證實，由于它們與PCE10給體有互補(bǔ)的吸收和匹配能級，這些化合物和PCE10一起制作成本體異質(zhì)結(jié)（BHJ）太陽能電池的活性層。對于C20和C23，具有100 nm大的相分離尺寸和較大的絕緣鏈導(dǎo)致了其低的電子遷移率μe（10-8 cm2 V-1 s-1）和光電轉(zhuǎn)化效率，在優(yōu)化條件下，具有1-戊基己基側(cè)鏈的化合物C11，