非富勒烯受體的偶極矩與基於P3HT的OSC活性層形貌之間的相關性

2021-01-13 有機光電前沿

基於P3HT和非富勒烯受體（NFA）的有機太陽能電池（OSC）由於其低成本可進行大規模製備受到了研究人員們越來越多的關注。然而，由於控制混合物膜性能的策略不明確，使用非滷化溶劑製備的基於P3HT / NFA的OSC仍然受到限制。



在此，為了研究受體結構在非滷代綠色溶劑中性能的影響，來自日本大阪大學的Yutaka Ie研究團隊設計併合成了具有低偶極矩的新型π-共軛化合物受體分子，TzTz-NI和PDTz-NI。研究結果表明，在非極性鄰二甲苯用作非滷代綠色溶劑時，這些新受體和P3HT製備的OSC的共混膜明顯優於鄰二氯苯處理和氯苯處理的膜，主要原因是因為受體與鄰二甲苯具有良好的相容性使得共混膜形態更為改善。研究人員認為，P3HT具有較小的偶極矩，而結合使用具有小偶極矩的受體和非極性綠色溶劑是開發基於P3HT的環保型OSC的有效方法。


這項研究成果發表在《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》上，題為「Correlation between the Dipole Moment of Nonfullerene Acceptors and the Active Layer Morphology of Green-Solvent-Processed P3HT Based Organic Solar Cells」。目前，該團隊正在對相應NFA進一步開發，準備將上述的設計策略應用於卷對卷塗布或噴墨列印技術上。

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