以绕丹宁和噻唑烷-2,4-二酮为端基的不对称结构有机受体分子的设计合成与构性关系探讨
分别以绕丹宁和噻唑烷-2,4-二酮单元为端基、IDT为中心核设计合成了一个新型不对称结构的有机小分子受体IDT-2,并通过与两端均以绕丹宁或噻唑烷-2,4-二酮受体单元的对称小分子受体IDT-1和IDT-3进行对比,探讨了分子结构与性能之间的关系.研究发现,从IDT-1到IDT-3,随着两端的绕丹宁基团被噻唑烷-2,4-二酮基团逐步取代,这类小分子受体的吸收光谱显著蓝移,光学带隙Eoptg逐步增大,LUMO和HOMO能级也逐渐抬升.随后我们分别以这三个小分子为受体、P3HT为给体共混构建活性层而制备了有机太阳能电池,结果表明,以两端均为绕丹宁单元的对称结构小分子受体IDT-1构建的电池器件具有最高的光电转换效率(PCE),相应的Jsc和FF值也最大,而Voc则最低;而以两端均为噻唑烷-2,4-二酮基团的对称结构小分子受体IDT-3的电池器件,其Voc最高,但其J8c和FF则最低,PCE值也最小.对于IDT-2而言,由于分子只有一个绕丹宁单元被噻唑烷-2,4-二酮所取代,其Voc,Jsc和PCE均介于IDT-1与IDT-3之间.由此说明,尽管噻唑烷-2,4-二酮基团的引入能有效提升器件Voc,但却不利于改善其Jsc和FF,因此受体的分子设计中如何平衡电池器件的几种光伏性能参数而获得高的光电转换效率仍是十分重要的研究课题之一.
不对称结构分子、绕丹宁单元、噻唑烷-2、4-二酮单元、有机受体分子、有机太阳能电池
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O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)
国家自然科学基金51173138
2019-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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