เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์โดยผู้บริจาคประเภท p- เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์และประเภทของการละลายของสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ (n-OS) รับผสมชั้นที่ใช้งานอยู่คั่นกลางระหว่างขั้วนำไฟฟ้าและอิเล็กโทรโปร่งใสประกอบด้วยโลหะก็มีโครงสร้างที่เรียบง่ายน้ำหนักเบาต้นทุนต่ำ และสามารถเตรียมใช้วิธีการประมวลผลการแก้ปัญหาเป็นอุปกรณ์ที่มีความยืดหยุ่นและกึ่งโปร่งใสและประโยชน์อื่น ๆ ในปีที่ผ่านมาได้กลายเป็นมุ่งเน้นการวิจัยของการวิจัยใหม่ในด้านของพลังงานซึ่งเป็นวัสดุที่ผู้บริจาคเซลล์แสงอาทิตย์ P-OS ประกอบด้วยพอลิเมอผันและโมเลกุลขนาดเล็กประเภทวัสดุอินทรีย์. และ โพลีเมอเทียบวัสดุโมเลกุลขนาดเล็กที่มีโครงสร้างโมเลกุลกำหนดความแตกต่างในการสังเคราะห์ชุดไม่บริสุทธิ์ ฯลฯ ได้อย่างง่ายดายและดังนั้นจึงเป็นวัสดุไฟฟ้าโซลาร์เซลล์โมเลกุลอินทรีย์บริจาคขนาดเล็กยังดึงดูดความสนใจ. เต็มรูปแบบอินทรีย์แสงอาทิตย์ fullerene ไม่ใช่เล็ก ๆ แบตเตอรี่ P-OS บริจาคโมเลกุลขนาดเล็กและ n-OS โมเลกุลขนาดเล็กรับในขณะที่มีประโยชน์จากวัสดุที่ไม่บริจาคโมเลกุลเล็กและวัสดุใบเสร็จ fullerene โมเลกุลขนาดเล็กที่เพิ่งกลายเป็นทิศทางสำคัญของการวิจัยในสาขาของเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์
ด้วยการสนับสนุนของโครงการนำร่องของจีน Academy of Sciences สถาบัน Solid State กุญแจห้องปฏิบัติการอินทรีย์เคมีจีน Academy of Sciences นักวิจัยกลุ่มวิจัย Li Yongfang เพิ่งทำชุดของการศึกษาเพื่อศึกษาวัสดุและทุกอินทรีย์ขนาดเล็กที่ไม่ใช่ fullerene เซลล์แสงอาทิตย์โมเลกุลในโมเลกุลขนาดเล็ก P-ระบบปฏิบัติการ ความคืบหน้าเพื่อให้ทั้งขนาดเล็กโมเลกุลอินทรีย์ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานเซลล์แสงอาทิตย์เกิน 10%
P-OS วัสดุโมเลกุลขนาดเล็กของผู้บริจาคที่จะใช้ A-π-D-π-A ประเภท (ที่ D หมายถึงโครงสร้างหน่วยเป็นตัวแทนของหน่วยรับโครงสร้าง) โครงสร้างโมเลกุลเชิงเส้นที่พวกเขาแรกที่พัฒนาสำหรับคนรวย optoelectronic fullerene ชุด J- ลิเมอร์สูงให้กับร่างกายฐานของวัสดุไฟฟ้าโซลาร์เซลล์, ชุด J- ของโมเลกุลขนาดเล็กของพอลิเมอตาม benzodithiophene สังเคราะห์ (BDT) เป็นหน่วยที่ triaza ฟลูออรีนแทน oxazole (FBTA) หน่วยใบเสร็จเป็น acetonitrile เอสเตอร์ที่สิ้นสุด P-OS หน่วยใบเสร็จ H11 และ H12 โมเลกุลขนาดเล็ก (โครงสร้างโมเลกุลที่แสดงในรูปที่ 1). H11 ว่าผู้บริจาค n-OS เป็นโมเลกุลขนาดเล็กรับ IDIC เต็มรูปแบบขนาดเล็กโมเลกุลอินทรีย์แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์วงจรเปิดแรงดันไฟฟ้า (VOC) ถึง 0.977V, ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน (ต่อไปนี้จะเรียกว่ามีประสิทธิภาพ) ถึง 9.73% (J.Am.Chem.Soc.2017,139,5085-5094.)
n-OS วัสดุโมเลกุลรับขนาดเล็กที่มีลักษณะ anisotropic ผันกระดูกสันหลังจึงเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างโมเลกุลของ P-OS ชั้นที่ใช้งานปรับภูมิประเทศทั้งโมเลกุลขนาดเล็กในรูปแบบของผู้บริจาคที่ดี - แยกใบเสร็จเฟสระดับนาโน วิธีที่สำคัญของ interpenetrating โครงสร้างเครือข่ายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ทั้งเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กโมเลกุล. พวกเขา BDT เข้ากับตัวเครื่องโครงสร้าง oligothiophene เข้าไปในโครงสร้างโมเลกุลของ P-OS สังเคราะห์โมเลกุลสอง P-OS SM1 และ SM2 (โครงสร้างโมเลกุลแสดงในรูปที่ 1) ตาม SM1 :. ( .. Chem Mater 2017,29,7543-7553) ประสิทธิภาพของโมเลกุลเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กอินทรีย์ IDIC ถึง 10.11% ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก fullerene ที่ไม่เต็ม อินทรีย์ประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์เป็นครั้งแรกเกิน 10%
ใน BDT แทน thiophene ตามโพลิเมอร์ผันในสองมิติโซ่ข้าง silyl มีประสิทธิภาพสามารถลดระดับตุ๊ดโพลิเมอร์เพื่อเพิ่มการดูดซึมและเพิ่มความคล่องตัวหลุม. เพื่อส่งเสริมประสิทธิภาพการทำงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ของโมเลกุลเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งขนาดเล็กอินทรีย์ พวกเขาเพิ่งเปิด silyl หน่วยมิติ BDT thiophene นำเข้าสู่ห่วงโซ่ด้านข้างของวัสดุขนาดเล็กบริจาคโมเลกุล P-OS, การสังเคราะห์ของใหม่ทั้งสอง P-OS บริจาคขนาดเล็กวัสดุโมเลกุลเซลล์แสงอาทิตย์ของ H22 และ H21 (ดูโครงสร้างโมเลกุล มะเดื่อ. 1) และผลกระทบของการรับขั้วที่แตกต่างกันมีความหมายเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของวัสดุ H22 และแผงเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพตาม :. IDIC ประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าจากแสงของโมเลกุลเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กรวมอินทรีย์เป็น 10.29% เพื่อปรับปรุงผลการตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ ที่ "วัสดุขั้นสูง" (Adv.Mater. 2018,30, 1706361. )
มะเดื่อ: p-OS โมเลกุลขนาดเล็ก N-OS บริจาคและใบเสร็จโครงสร้างโมเลกุลโมเลกุลขนาดเล็ก IDIC โครงสร้างของอุปกรณ์ทั้งโมเลกุลเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กอินทรีย์ขึ้นอยู่กับแต่ละผู้บริจาควัสดุและโมเลกุลขนาดเล็กประสิทธิภาพการแปลงเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์อินทรีย์ทั้ง
