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工學院占肖衛(wèi)課題組在JACS發(fā)文提出稠環(huán)電子受體光伏材料分子設(shè)計新策略

光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊 發(fā)布日期:2019-12-10
核心提示: 工學院占肖衛(wèi)課題組在JACS發(fā)文提出稠環(huán)電子受體光伏材料分子設(shè)計新策略
   北京大學工學院占肖衛(wèi)課題組在非富勒烯受體有機太陽能電池研究中取得新進展,提出通過單邊延展合成稠環(huán)電子受體光伏材料的分子設(shè)計策略,相關(guān)工作發(fā)表在《美國化學會志》上(JACS, DOI: 10.1021.jacs.9b08988)。
  
  2006年以來,占肖衛(wèi)課題組一直致力于有機太陽能電池中非富勒烯受體材料的研究,提出了稠環(huán)電子受體的概念,發(fā)明了明星分子ITIC(Adv. Mater., 2015, 27, 1170—1174, Google Scholar引用1389次)。最近,他們提出通過單邊延展合成稠環(huán)電子受體的分子設(shè)計策略。所謂單邊延展,即從單一方向延展共軛長度較小的構(gòu)筑單元,以合成共軛長度較大的給電子稠環(huán)核,進而合成更大的稠環(huán)電子受體分子。以ITIC為代表的稠環(huán)電子受體的稠環(huán)核一般是通過雙邊延展合成的。與雙邊延展相比,單邊延展對于分子結(jié)構(gòu)的裁剪和性質(zhì)的調(diào)控更為精準。他們采用單邊延展策略設(shè)計合成了八并稠環(huán)電子受體AOIC。與母體分子五并稠環(huán)電子受體F5IC及雙邊延展合成的十一并稠環(huán)電子受體IUIC2相比,基于AOIC的單結(jié)兩組分有機太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率達13.7%,遠高于同等條件下基于F5IC(5.61%)及IUIC2(4.48%)的器件效率。
  
  單邊延展及雙邊延展分子設(shè)計示意圖以及稠環(huán)電子受體分子結(jié)構(gòu)
  
  占肖衛(wèi)課題組博士研究生賈博宇是該篇論文的第一作者,占肖衛(wèi)是通訊作者。合作者包括東華大學唐正課題組及美國麻省大學Thomas P. Russell課題組。
  
  該工作得到國家自然科學基金委員會和北京大學加強基礎(chǔ)研究專項等的資助。
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