基于氧代苯核心不对称非稠环电子受体材料的制备及其光伏性能

刘金思成; 余杰; 朱晓东; 高建宏; 刘治田

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202502007

武汉工程大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (3) : 282 -290. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202502007

基于氧代苯核心不对称非稠环电子受体材料的制备及其光伏性能

刘金思成, 余杰, 朱晓东, 高建宏, 刘治田

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摘要

有机太阳能电池（OSCs）中，非稠环电子受体因结构简单、易于修饰和成本低廉受到广泛关注。以氧代苯为核心合成了一种非稠环电子受体(2,5-双(（2-丁辛基）氧基)-3-氟-6-甲氧基-1,4-亚苯基)双(4,4-双（2-乙基己基）-4H-环戊二烯并(2,1-b：双（5,6-二氯-3-氧代-2,3-二氢-1H-茚-2,1-二亚基）)二丙二腈（L-3）。通过分子工程手段，在苯环上引入具有不同缺电子能力的氟原子和氧原子，并结合π桥和端基优化，制备的L-3分子可实现550～750 nm的中等带隙吸收和较深的最高占据分子轨道（HOMO）能级（-5.71 eV）。与新型聚合物给体材料PBTTzE共混后，能量转化效率为5.87%，开路电压可达到0.96 V，短路电流密度和填充因子分别为12.81 mA·cm^-2和47.42%。