研究目的
研究BDT单元4,8位不同取代基对所得分子在太阳能电池应用中性能的影响。
研究成果
研究表明,BDT骨架上连接的取代基会显著影响所得分子的性质。与正辛氧基取代基相比,2-乙基己氧基取代基能提升热稳定性、增强吸收能力并加深HOMO能级,从而带来更高的光伏性能。这一发现对设计新型光电应用有机小分子具有重要价值。
研究不足
该研究仅限于比较BDT骨架上两种取代基(2-乙基己氧基和正辛氧基)。与文献中报道的一些数值相比,所实现的PCE相对较低。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过Stille偶联反应合成了两种新型半导体有机小分子BDTQ-BDT(EH)和BDTQ-BDT(OC),随后对其热学、光学、电化学及光伏性能进行了表征。
2:样本选择与数据来源:
这些分子采用关键中间体合成,并运用多种光谱及分析技术进行表征。
3:实验设备与材料清单:
所用仪器包括JNM ECP-400核磁共振波谱仪、TA仪器Q600-0825热重分析仪、Varian 5E紫外/可见/近红外分光光度计(用于紫外-可见吸收光谱)以及CH仪器电化学分析仪(用于循环伏安测试)。
4:实验步骤与操作流程:
合成过程包含单溴化反应和Stille偶联反应。有机太阳能器件采用旋涂法与真空蒸镀技术制备。
5:数据分析方法:
通过分析热重(TGA)、紫外-可见(UV-vis)、循环伏安(CV)及光伏测量数据,测定器件的热稳定性、光学带隙、HOMO/LUMO能级及功率转换效率(PCE)。
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JNM ECP-400 spectrometer
JNM ECP-400
JEOL
Recording 1H NMR spectra
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Keithley 2400 Source Measure Unit
2400
Keithley
Measuring current density-voltage characteristics of the OSC devices
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TA instrument Q600-0825
Q600-0825
TA Instruments
Performing thermogravimetric analysis
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Varian 5E UV/VIS/NIR spectrophotometer
5E
Varian
Recording UV-vis absorption spectra
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CH Instruments Electrochemical Analyzer
CH Instruments
Performing cyclic voltammetry analysis
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