Le récepteur de cellule solaire organique par le p- semi-conducteur organique de type donneur et de type n- semi-conducteur organique (n-OS) mélangé couche active prise en sandwich entre une électrode conductrice et l'électrode transparente constituée d'un métal, il a une structure simple et légère, à faible coût Et les avantages de l'utilisation de méthodes de traitement de solution pour préparer des dispositifs flexibles et translucides sont devenus les points chauds de recherche dans le domaine de la recherche énergétique ces dernières années, parmi lesquels les polymères photovoltaïques p-OS et les petites molécules organiques. Par rapport aux polymères, les matériaux de petites molécules ont certaines structures moléculaires, pas de différences de lots synthétiques et une purification facile.Par conséquent, les matériaux photovoltaïques donneurs de petites molécules organiques ont également attiré l'attention générale.Toutes les petites molécules énergie solaire organique non-fullerène L'utilisation de petits donneurs de molécules p-OS et de petits récepteurs moléculaires n-OS, ainsi que les avantages des petites molécules donneuses et des matériaux récepteurs de petites molécules non fullerènes, est récemment devenue une voie de recherche importante dans le domaine des cellules solaires organiques.
Avec le soutien du projet pilote de l'Académie chinoise des sciences, Institut de laboratoire de l'Académie chinoise de chimie organique des sciences clés Solid State chercheur groupe de recherche Li Yongfang a récemment fait une série d'études pour étudier les matériaux et tout organique de petites molécules des cellules solaires non fullerènes dans petite molécule p-OS Progrès, faisant de l'efficacité de conversion de l'énergie de toutes les petites cellules solaires organiques de plus de 10%.
Le matériau donneur de petite molécule de p-OS adopte principalement le type A-π-D-π-A (où D représente l'unité structurelle du donneur et A représente l'unité structurelle accepteur) la structure moléculaire linéaire. polymère optoélectronique série J- fullerène haut vers le corps de base de matériau photovoltaïque, la série J- de petites molécules du polymère, sur la base du benzodithiophene synthétisé (BDT) comme une unité, un triaza substitué par du fluor oxazole (FBTA) unité accepteur sous forme d'unités accepteurs p-OS à terminaison ester de l'acétonitrile H11 et H12 de petites molécules (structure moléculaire représentée sur la figure 1). H11 comme donneur, n-OS est une petite molécule récepteur IDIC La tension en circuit ouvert (Voc) de la cellule solaire organique tout moléculaire atteint 0,977 V, et l'efficacité de conversion d'énergie (appelée ci-après efficacité) atteint 9,73% (J. Am. Chem Soc., 2017, 139, 5085-5094).
n-OS petit matériel du récepteur de molécule ayant des caractéristiques anisotropes squelette conjugué, optimisant ainsi la structure moléculaire de la couche p-OS petit ensemble topographie ajustée molécule active pour former un bon donneur - séparation de phase à l'échelle nanométrique accepteur des moyens importants de interpénétrant structure de réseau, afin d'améliorer l'ensemble de petites molécules performances de la cellule solaire photovoltaïque organique. ils BDT à l'unité centrale, la structure d'oligothiophène dans la structure moléculaire du p-OS molécule synthétisée deux p-OS SM1 et SM2 (structure moléculaire représentée sur la figure 1) sur la base SM1 :. (.. Chem Mater 2017,29,7543-7553) l'efficacité d'une petite molécule organique IDIC cellule solaire a atteint 10,11%, ce qui est une petite molécule de fullerène non-plein L'efficacité des cellules solaires organiques a dépassé 10% pour la première fois.
Dans BDT substitué polymère conjugué à base de thiophène dans une chaîne latérale à deux dimensions, silyle peut réduire efficacement le niveau de HOMO du polymère, pour améliorer l'absorption et améliorer la mobilité des trous. Afin d'améliorer encore les performances photovoltaïques de toute petite molécule cellule solaire organique ils tournent récemment dimensions silyle unité BDT thiophène introduit dans la chaîne latérale de la petite molécule p-OS matériau donneur, la synthèse de deux nouveaux p-OS donneur petit matériau photovoltaïque molécule de H22 et H21 (voir structure moléculaire Figure 1), et les effets des différentes unités accepteurs terminaux sur les propriétés physiques et chimiques des matériaux et leurs propriétés photovoltaïques ont été étudiés.L'efficacité de conversion photoélectrique des cellules solaires organiques à petite molécule H22: IDIC a été améliorée à 10,29%. Dans Advanced Materials (Adv. Mater., 2018, 30, 1706361.).
Figure: Structure moléculaire du donneur de petite molécule p-OS et du récepteur IDIC de petite molécule n-OS, structure du dispositif de toutes les cellules solaires organiques de petite molécule et efficacité de conversion énergétique de toutes les cellules solaires organiques de petites molécules basées sur chaque donneur
