A célula solar orgânico pelo tipo doador p- semicondutor orgânico e tipo n- semicondutor orgânico receptor (n-OS) misturado camada activa intercalada entre um eléctrodo condutivo e o eléctrodo transparente composto de metal, que tem uma estrutura simples, de peso leve, baixo custo e que podem ser preparados utilizando métodos de processamento de solução em uma dispositivos flexíveis e semi-transparentes e outras vantagens, nos últimos anos, tornou-se um foco de pesquisa de novas pesquisas no campo de energia que um material dador de fotovoltaica p-SO compreende um polímero conjugado e tipos de materiais orgânicos de moléculas pequenas. e polímeros de comparação, material de pequena molécula que tem uma estrutura molecular determinado, não houve diferença na sintese de lote, purificação, etc facilmente, e, por conseguinte, uma pequena molécula material fotovoltaico dador orgânico também atraíram a atenção. integral orgânico solar de pequeno não fulereno bateria p-SO pequena molécula de dador e receptor de molula pequena n-SO, enquanto tendo a vantagem de uma molécula pequena molécula pequena de material não-doador e aceitador de material de fulereno, tornou-se recentemente uma direcção importante de investigação no campo das células solares orgânicos.
Com o apoio do projeto piloto da Academia Chinesa de Ciências, Instituto de Solid State Key Laboratório de Química Orgânica da Academia Chinesa de Ciências pesquisador grupo de pesquisa Li Yongfang recentemente fez uma série de estudos para estudar materiais e células pequenas moléculas totalmente orgânico não-fulereno solares em pequena molécula p-OS progresso, de modo que toda a eficiência molécula orgânica pequena energia solar célula de conversão superior a 10%.
p-SO material de pequena molécula dadora para usar A-π-D-π-Um tipo (em que D representa uma estrutura unitária, um representante do receptor da unidade estrutural) estrutura molecular linear, em que primeiro desenvolvido para o rico opto alta polímero J- série fulereno para o corpo de base de material fotovoltaico, a série J- de pequenas moléculas de polímero, com base no benzodithiophene sintetizado (BDT) como uma unidade, um triaza-substituído por flúor oxazole (FBTA) unidade aceitadora como acetonitrilo terminada em ter p-SO unidades aceitadoras H11 e H12 moléculas pequenas (estrutura molecular mostrado na Figura 1). H11 como doador, N-SO é um receptor de IDIC pequena molécula bateria solar pequena tensão orgânico molécula completa de circuito aberto (Voc) atingiu 0.977V, a eficiência de conversão de energia (adiante designado como a eficiência) atingiu 9,73% (J.Am.Chem.Soc.2017,139,5085-5094.).
N-SO material de receptor de molécula pequena que tem características anisotrópicas conjugado espinha dorsal, optimizando assim a estrutura molecular da topografia ajustada toda molécula pequena camada activa p-SO para formar um bom doador - separação de fase aceitadora nanoescala importante meio de interpenetrando estrutura de rede, para melhorar o desempenho da célula inteira pequena molécula orgânica solar fotovoltaico. eles BDT para a unidade central, a estrutura oligothiophene na estrutura molecular de p-SO sintetizado molécula duas p-SO SM1 SM2 e (estrutura molecular mostrado na Figura 1) baseado SM1 :. (.. Chem Mater 2017,29,7543-7553) a eficiência de uma pequena célula solar orgânico molécula IDIC atingiu 10,11%, o que é uma pequena molécula de fulereno não-plena A eficiência da célula solar orgânica ultrapassou 10% pela primeira vez.
Em BDT substituído tiofeno base de polímero conjugado em, uma cadeia lateral de sililo bidimensional pode reduzir eficazmente o nível HOMO do polímero, para aumentar a absorção e melhorar a mobilidade do furo. A fim de melhorar ainda mais o desempenho fotovoltaica de toda a célula solar molécula orgânica pequena eles recentemente transformar sililo unidade dimensional tiofeno BDT introduzido na cadeia lateral de material dador de molécula de p-SO pequena, a síntese de dois novos doador de p-SO material de pequena molécula fotovoltaica de H22 e H21 (ver estrutura molecular a Fig. 1), e os efeitos do receptor do terminal diferente significa sobre as propriedades físico-químicas do material de desempenho e fotovoltaico baseado H22 :. IDIC eficiência de conversão fotoeléctrica da célula molécula pequena orgânico total solar é 10,29%, para melhorar ainda mais os resultados publicados recentemente. Em Advanced Materials (Adv. Mater., 2018, 30, 1706361.).
Figura: Estrutura molecular do receptor de pequenas moléculas p-OS dador e n-OS IDIC, estrutura do dispositivo de todas as células solares orgânicas de moléculas pequenas e eficiência de conversão de energia de todas as células solares orgânicas de pequenas moléculas com base em cada material doador
