基于吡咯并吡咯二酮核心的苝二酰亚胺类受体分子的合成及光伏性能

摘要：

苝二酰亚胺类小分子由于其固有的强分子聚集特性,导致活性层形貌难于调控,器件效率相对于近年来报道的受体-给体-受体型稠环小分子受体一直处于劣势.针对这一关键问题,我们设计并合成了三个以吡咯并吡咯二酮为中心核的双臂型和四臂型苝二酰亚胺类小分子受体.其中,c-PDI2和nc-PDI2两个双臂型分子分别将两个苝二酰亚胺臂置于吡咯并吡咯二酮核心骨架的碳取代位和氮取代位;四臂型PDI4是将四个苝二酰亚胺臂置于吡咯并吡咯二酮核心骨架的四个取代位.通过对三个受体小分子的光谱吸收、能级水平、薄膜形貌以及光伏性能的详细研究,发现三个受体小分子都拥有扭曲的分子结构并由此带来无定形薄膜形貌,表明其分子聚集趋势得到了有效的抑制.相对于双臂型受体分子,四臂型PDI4具有更强的光吸收能力和电子传输性能,从而获得了8.45％的最高光电转换效率,是c-PDI2器件效率的2倍和nc-PDI2器件效率的1.5倍.

关键词：聚合物太阳能电池、非富勒烯受体、苝二酰亚胺、三维构型、高效率

所属期刊栏目：78

资助基金：国家自然科学基金;高分子材料工程国家重点实验室基金;中央高校基本科研基金

在线出版日期：2021-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1246-1254