基于萘核的A-D-A型非稠环受体合成及其高开路电压有机太阳能电池应用

摘要

为获得高性能、低成本、结构简单的非稠环电子受体分子，拓展其商业化应用的范围，以3,7-二溴萘-2,6-二醇和2,6-二溴萘-1,5-二醇为原料，通过烷基化反应、Stille偶联、Knoevenagel缩合反应等合成了两个异构化非稠环小分子电子受体26NO4F和15NO4F,并对其光学吸收、能级、热性能、光伏器件与形貌等进行表征。研究结果表明：在有机光伏器件中，使用PM7作为给体聚合物，PM7:26NO4F和PM7:15NO4F器件的开路电压(V_oc)均超过1.0 eV,但PM7:26NO4F器件具备更高的短路电流(J_sc)和填充因子（FF）,其光电转化效率（PCE）为6.01%,高于PM7:15NO4F器件的5.05%。提出一种基于萘核的高V_oc电子受体分子设计思路，揭示了烷氧基取代位置对非稠环电子受体性能的影响。

关键词

有机太阳能电池 / 非稠环受体 / 异构化 / 高开路电压