يحل الكلور محل البوليمرات المترافقة ثنائية الأبعاد

الخلايا الشمسية البوليمر (من شركات الأمن الخاصة) بوصفها تكنولوجيا جديدة للطاقة النظيفة، بسبب شفافيتها، والاستفادة من المرونة، وما شابه ذلك أعدت في منطقة واسعة، تلقت مؤخرا اهتماما واسعا في السنوات الأخيرة ل، من نوع ن أشباه الموصلات العضوية (N- أنظمة التشغيل فقط.) كغير الفوليرين (NF) مستقبلات التي تم الحصول عليها في المزدهرة في شركات الأمن الخاصة عالية الأداء، لأن مقارنة مع مشتق الفوليرين التقليدية، وأشباه الموصلات العضوية جود نوع ن مصادر السلائف واسعة، وتكلفة الإنتاج منخفضة، وامتصاص ومستوى قابل للتعديل، وفقدان الطاقة، ومزايا الاستقرار المظهر. حتى الآن، تقاطع واحد NF- الأمنية الخاصة كفاءة تحويل الطاقة (PCES) وصلت 11-13٪ عند مزجه البوليمر مع وجود فجوة واسعة النطاق، وتقنية المعلومات - 4F عرض YL الأمنية الخاصة بزيادة 13.1٪ من PCE منذ البوليمر جيدا المانحة المتطابقة وN- مستقبلات OS يلعب دورا حاسما في الحصول على شركات الأمن الخاصة بكفاءة، لذلك مجموعة واسعة من الاختلافات الاصطناعية (مثل ذرات استبداله. تم استخدام تعديل سلسلة جانبية وإدخال حلقات مدمجة عطرية لتحسين متبرعات البوليمرات عالية الأداء ، ومن بينها الاستبدال الذري ، وخاصة ذرات الفلور (F) ، واستبدال ذرات الهيدروجين واجتذاب الاهتمام على نطاق واسع ، وتم الحصول عليها في التصميم الجزيئي. مجموعة واسعة من التطبيقات

"مقدمة تحقيق"

في الآونة الأخيرة، أستاذ Zhangmao جي من جامعة سوجو (مؤلف المقابلة) أصدر فريق NanoEnergy وثيقة بعنوان: "الكلور استبداله 2D- البوليمر مترافق للخلايا الشمسية عالية الأداء البوليمر مع 13. الكفاءة 1٪ عن طريق معالجة التولوين" الباحثون بتصميم وتوليفها. نوع جديد من ثنائي الأبعاد D- بوليمر PM7 مترافق، البنزين المحتوي على ثيوفين وdithiophene ثيوفين كلوريد (BDT- 2Cl) إلى وحدة وbenzodithiophene - 4 ديون 8- وحدة متقبل مقارنة مع السيطرة غير استبداله الكلور البوليمر PBDB- T، PM7 لديه أدنى مستوى هومو، ومعامل امتصاص عالية، التبلور عالية والتنقل الناقل القوي. بالإضافة إلى ذلك، كما PM7 الجهات المانحة، IT- 4F هو جهاز الضوئية عندما مذيب غير مستقبلات الهالوجين مثل التولوين كما المذيبات، للحصول على ارتفاع الدائرة المفتوحة الجهد في 0. 88V، ماس كهربائى الحالي كثافة 20. 9mA · cm- 2 في نفس الوقت، وملء عامل (FF ) من 71.1٪، للحصول على كفاءة تحويل الطاقة (PCE) 13. 1٪ في حين أظهر في ظل نفس الظروف، PBDB- T :. PSC IT- 4F النظام في انخفاض المركبات العضوية المتطايرة من الظروف فقط 0. 67V 5.8 ٪ من انخفاض PCEs 13.1 ٪ من PCEs حتى الآن وذكرت بأنها مذيبات غير الهالوجين عن الخلايا الكهروضوئية واحدة من أعلى كفاءة الطاقة تحويل الجهاز. هذه النتائج تشير إلى أن مادة الكلور استبداله هي استراتيجيات فعالة لتصميم عالية الأداء المترافقة بسيطة البوليمر الضوئية و.

"دروس تعليميه"

الشكل 1. الرسم التخطيطي الاصطناعية

(أ) طريق التخليق PM7 ؛

(ب) توزيعات الإلكترون HOMO و LUMO ومستويات الطاقة المحسوبة من B3LYP / 6 - 31G * (d، p) DFT؛

(ج) أطياف الامتصاص للمونومرات في محلول 1 × 10–5 م تولوين ؛

الشكل 2. هيكل مستوى الطاقة الجزيئية

(أ) الهيكل الجزيئي

(ب) أطياف الامتصاص للمتبرعات من البوليمر والمستقبلات غير الفوليرينية IT-4F ؛

(ج) المخططات الجزيئية لمستوى الطاقة لدى متبرعي البوليمر والمستقبلات غير الفوليرينية IT-4F ؛

الشكل 3. اختبار الأداء الضوئية

(أ) منحنى J-V عند مصدر ضوء 5G (100 mWcm-2) ؛

(ب) PM7: منحنيات EQE لـ PSCs المعدة من خلائط IT-4F ؛

(د) JphvsVeff ؛

(ﻫ) PM7: تباين Voc مع كثافة الضوء في PSCs التي أعدها مزج IT-4F ؛

(و) PM7: التغيرات في شدة الضوء لـ Jph في PSCs التي أعدها مزج IT-4F ؛

الرقم 4. توصيف GIWAXS ثنائي الأبعاد

GIWAXS قسم الأبعاد عبر (أ) وما يتصل بها من فيلم النقي البوليمر مزيج والمقابلة (ب) IP، و (ج) قطع OOP الخط؛

(د) توزيع نثر RSoXS للغشاء المخلوط.

"ملخص"

الباحثون تصميم وتوليفها BDT- 2Cl أساس وحدة جديدة البوليمر التي تحتوي على الكلور لPM7، وكما ينطبق على الفوليرين العضوية غير المانحين الخلايا الشمسية مع السلسلة الرئيسية الجزيئية التقليدية مع كلورو البوليمرات المكلورة من بدائل مختلفة، PM7 كلوريد البوليمر المترافقة في سلسلة جانبية، يساعد على الحد من ذرات الكلورين الفراغية في العمود الفقري البوليمر مقارنة PBDB- T، PM7 وجود أقل مستوى هومو، ومعامل امتصاص عالية، التبلور عالية والتنقل الناقل قوي وعلاوة على ذلك، استنادا إلى PM7 :. جهاز الضوئية التولوين كمذيب للحصول على المركبات العضوية المتطايرة IT- 4F إلى 0. 88V، هيئة الأوراق المالية هو 20. 9mA · cm- 2 و FF من 71.1٪ للحالة القادمة، PCE تصل إلى 13.1٪، استنادا إلى PBDB- T: يتم الحصول على IT- 4F PSC٪ فقط 5.3 في 13.1٪ من نفقات الاستهلاك الشخصي. PCE هو أعلى قيمة الجهاز الضوئية أعدت في المذيبات غير الهالوجين التي ذكرت حتى الآن، وتشير النتائج إلى أن تصميم عالية الأداء كلورو البوليمر المواد الضوئية في بسيطة استراتيجيات فعالة وغير مكلفة.