کلر به جای پلیمرهای کنگره دو بعدی

سلول های خورشیدی پلیمری (از کمپنی های امنیتی خصوصی) به عنوان یک تکنولوژی جدید انرژی پاک، به دلیل شفاف آن، استفاده از انعطاف پذیری، و مانند آن تهیه شده در یک منطقه بزرگ، اخیرا توجه گسترده در سال های اخیر دریافت به، نوع n نیمه هادی آلی (N- سیستم عامل های اپل تنها.) به عنوان یک غیر فولرین (NF) گیرنده های به دست آمده در پررونق کمپنی های امنیتی خصوصی عملکرد بالا، به دلیل در مقایسه با مشتق فولرین معمولی، یک نیمه هادی آلی داشتن نوع n منابع پیشرو گسترده، هزینه تولید پایین است، جذب و سطح قابل تنظیم، از دست دادن انرژی، مزایای ثبات ظاهر. تا به امروز، تنها محل اتصال NF- کمپنی های امنیتی خصوصی بازده تبدیل قدرت (PCEs) رسیده است 11-13٪ زمانی که این پلیمر با گاف نواری گسترده، IT مخلوط - 4F نشان YL کمپنی های امنیتی خصوصی تا 13.1٪ از PCE از پلیمر به خوبی همسان دهنده و گیرنده سیستم عامل N- نقش مهمی در به دست آوردن کمپنی های امنیتی خصوصی کارآمد، به طوری که طیف گسترده ای از تغییرات مصنوعی (مانند اتم جایگزین ایفا می کند. تغییرات زنجیره جانبی، و معرفی به حلقه تغلیظ شده معطر) مورد استفاده قرار گیرد برای بهینه سازی پلیمرهای با کارایی آن. در آن اتم، به خصوص فلوئور (F) اتم جایگزین با اتم هیدروژن جلب توجه زیاد است، و در طراحی مولکول است طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی

، دستاورد مقدمه "

، کلر جایگزین 2D- پلیمر کونژوگه برای سلول های خورشیدی بالا پلیمر عملکرد با 13. بهره وری 1٪ از طریق پردازش تولوئن، محققان طراحی و سنتز: به تازگی، استاد Zhangmao جی از دانشگاه سوژو (نویسنده مسئول) تیم NanoEnergy یک سند تحت عنوان صادر شده است. یک نوع جدید از دو بعدی D به PM7 پلیمر کونژوگه، بنزن حاوی تیوفن و dithiophene کلرید تیوفن (BDT- 2CL) به واحد و benzodithiophene - 4-دیونه 8- واحد پذیرنده در مقایسه با کنترل غیر کلر جایگزین PBDB- پلیمر T، PM7 است یک سطح پایین تر انسان، ضریب جذب بالا، تبلور بالا و تحرک حامل قوی است. علاوه بر این، به عنوان PM7 اهدا کننده، IT- 4F یک دستگاه فتوولتائیک است که هالوژن غیر گیرنده حلال مانند تولوئن به عنوان حلال، برای به دست آوردن ولتاژ مدار باز بالا در 0. 88V، مدار کوتاه جریان تراکم 20. 9mA · cm- 2 در همان زمان، عامل پر (FF ) از 71.1٪، برای به دست آوردن بازده تبدیل انرژی (PCE) 13. 1٪ در حالی که در شرایط مشابه، PBDB- T :. PSC IT- 4F سیستم در VOC کم از شرایط تنها 0. 67V نشان داد 5.8٪ از PCE های کم. 13.1٪ از PCE ها تا کنون گزارش شده است به عنوان حلال های غیر هالوژن آماده برای فتوولتائیک. یکی از بالاترین بهره وری انرژی تبدیل دستگاه. این نتایج نشان می دهد که مواد کلر جایگزین ساده فتوولتائیک پلیمر و استراتژی های موثر برای طراحی مزدوج عملکرد بالا است.

'آموزش خواندن'

شکل 1. نمودار مصنوعی

(a) مسیر مصنوعی PM7؛

انسان و الکترون LUMO توزیع (ب) در B3LYP / 6-31G * (د، p) و سطح انرژی DFT محاسبه؛

(c) طیف جذب مونومرها در یک محلول 1 تا 10-5 متری تولوئن؛

شکل 2. ساختار سطح انرژی مولکولی

(a) ساختار مولکولی

(b) طیف جذب اهداکنندگان پلیمر و گیرنده های غیرفلرن IT-4F؛

(c) نمودارهای انرژی مولکولی اهدا کنندگان پلیمر و گیرنده های غیر فولرنی IT-4F؛

شکل 3. آزمون عملکرد فوتوولتائیک

(a) منحنی J-V در یک منبع نور 5G (100 mWcm-2)؛

(ب) PM7: منحنی های EQE از PSC های آماده شده از ترکیبات IT-4F؛

(ج) PM7: نمودار روند رابطه بین ضخامت لایه های فعال PSC های آماده شده توسط IT-4F و PCE؛

(د) JphvsVeff؛

(e) PM7: تغییر VOC با شدت نور در PSC های آماده شده توسط ترکیب IT-4F؛

(f) PM7: تغییرات در شدت نور JPH در PSCs تهیه شده توسط ترکیب IT-4F؛

شکل 4. مشخصات دو بعدی GIWAXS

GIWAXS بخش بعدی متقابل (a) و مربوط فیلم ترکیب پلیمرهای خالص و متناظر با (ب) IP، و (ج) خط OOP برش؛

(d) توزیع پراکندگی RSoXS غشاء مخلوط.

خلاصه

محققان طراحی و سنتز بر اساس BDT- 2CL یک واحد پلیمر کلر حاوی جدید به PM7، و به عنوان سلول های خورشیدی با زنجیره اصلی مولکولی سنتی با یک کلرو اعمال شده به یک فولرین آلی غیر اهدا کننده پلیمرهای کلر از جایگزین مختلف، PM7 مزدوج کلرید پلیمر در یک زنجیره جانبی، منجر به کاهش اتم کلر فضایی در ستون فقرات پلیمر نسبت به PBDB- T است، PM7 داشتن یک پایین سطح انسان، ضریب جذب بالا، تبلور بالا و تحرک حامل قوی علاوه بر این، بر اساس PM7 :. دستگاه فتوولتائیک تولوئن به عنوان حلال به دست آوردن یک VOC IT- 4F را به 0. 88V، JSC است 20. 9mA · cm- 2 و FF از 71.1٪ برای مورد بعدی، PCE تا 13.1٪، بر اساس PBDB- T: IT- 4F PSC تنها 5.3٪ در 13.1٪ از PCE دست آمده است. PCE بالاترین ارزش از دستگاه فتوولتائیک آماده در حلال غیر هالوژن گزارش شده تا کنون است. نتایج نشان می دهد که در طراحی با کارایی بالا کلرو از مواد پلیمری فتوولتائیک در ساده، ارزان، راهبردهای موثر.