高效稠环电子受体光伏材料的设计策略

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    非富勒烯有机太阳能电池是一种使用p-型聚合物或者小分子作为电子给体,n-型聚合物或者小分子作为电子受体的有机太阳能电池。和传统的富勒烯体系相比,新型电子受体有一些优势,如在可见和近红外区具有更宽更强的吸收;可以通过调节受体分子的最低未占轨道(LUMO)能级来同时获得高开路电压和足够的电荷转移驱动力;共混膜形貌稳定性好;成本相对较低等。在过去的两年内,新型电子受体获得了快速发展,非富勒烯有机太阳能电池光电转换效率达到6-8%,相对于两年以前普遍低于4%的效率有显著提高。非富勒烯电子受体逐渐成为有机半导体领域的研究热点。但是如何理性设计高性能的电子受体还缺少深入理解。

     近年来,北京大学占肖卫教授研究团队设计合成了一系列新结构稠环电子受体光伏材料,构筑了高效率非富勒烯有机太阳能电池。最近,他们受Advanced Energy Materials的邀请,撰写了有关稠环电子受体的Research News,结合的他们的研究成果和该领域的研究现状,提出了高效电子受体的设计思路—缺电子端基修饰大芳香稠环,揭示了其结构与性能的关系,为新型电子受体的设计提供了理论指导。

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