非富勒烯受体的末端基团对化学反应动力学的影响

来源 :第四届全国太阳能材料与太阳能电池学术研讨会摘要集 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lomina
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有机太阳能电池具有成本低,质量轻,机械柔性好等优点,是未来具有竞争力的光伏技术。目前基于非富勒烯受体(NFAs)的有机太阳能电池的效率已经突破了18%(已认证的效率超过了17%)。在高性能的非富勒烯活性层中,末端基团或原子的取代(例如氟取代,F-)是调节受体的光电特性并增强其光伏性能的有效策略。但是,取代基团如何影响非富勒烯受体的化学反应活性或化学稳定性,此前还没有相关报道。我们发现末端氟取代会增加非富勒烯受体的化学反应活性。这有三点不同的证据支持:首先,当使用聚乙烯亚胺作为界面层时,基于氟取代的非富勒烯受体的器件在光照下的电流密度-电压特性(J-V)曲线显示出更严重的"S"形,并且相比于以ZnO作为界面层的参考器件其效率差异更大。其次,通过核磁共振波谱(NMR)监测发现氟取代的非富勒烯受体与乙醇胺模型化合物的反应速率更高。第三,对非富勒烯受体与乙醇胺的反应产物进行质谱分析表明,与没有氟取代的非富勒烯受体相比,氟取代的受体反应更完全。另外,我们发现Y6与胺化合物显示出良好的化学稳定性,这表明对非富勒烯受体给电子部分的适当设计也可以改善其化学稳定性。
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