【摘 要】
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近年来,非富勒烯给受体材料的高效设计和优化方面得到了很大的发展,尤其是Y系列小分子受体材料的有效合成,极大地促进了聚合物太阳能电池光电转换性能的提高。据报道,基于Y系列小分子的单节非富勒烯聚合物太阳能电池的能量转换效率(PCE)已达18％。在该类太阳能电池中,材料的激发态特性与其分子结构密切相关,然而,两者之间的关系尚缺乏有效的研究。在本工作中,我们以一系列高性能的小分子(Y5,Y10,N3,Y6
【机 构】
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广州大学物理与材料科学学院 广州市番禺区外环西路230号 重庆文理学院材料科学与工程学院 重庆市永
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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近年来,非富勒烯给受体材料的高效设计和优化方面得到了很大的发展,尤其是Y系列小分子受体材料的有效合成,极大地促进了聚合物太阳能电池光电转换性能的提高。据报道,基于Y系列小分子的单节非富勒烯聚合物太阳能电池的能量转换效率(PCE)已达18％。在该类太阳能电池中,材料的激发态特性与其分子结构密切相关,然而,两者之间的关系尚缺乏有效的研究。在本工作中,我们以一系列高性能的小分子(Y5,Y10,N3,Y6-BO-4F和Y6-BO-4Cl)为研究对象,利用稳态、时间分辨光谱技术和量子化学计算手段,系统研究了Y系列小分子的激发态性质。结果 表明,连接在吡咯环氮原子上的烷基链的改变对分子的电子亲和能、电离势、电子和空穴的重组能以及溶液和薄膜的单重态激子寿命均影响较弱,而缺电子基团末端类型的变化会显著影响这些参数。此外,我们发现在溶液状态下,Y10和Y5的单重态激子寿命最短,而在薄膜中其具有最长的单重态激子寿命(～1100ps),这表明缺电子基团末端类型的改变可显着影响溶液和薄膜的激发态寿命。我们的工作可以为设计和优化用于高性能聚合物太阳能电池的Y系列受体材料提供有效指导。
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