研究目的
研究星形供体-π-受体分子中三苯胺核融合结构对其理化性质及体异质结有机太阳能电池性能的影响。
研究成果
与具有原始三苯胺核（II）的类似物相比，这种新型星形给体-受体分子（其核心为稠合三苯胺结构，记为I）展现出更高的结晶度、溶解性和热稳定性。基于I的有机太阳能电池在功率转换效率、空穴迁移率和外量子效率方面均显著优于基于II的电池。这证明了稠合三苯胺核在开发高溶解性结晶材料用于有机光电器件方面的潜力。
研究不足
该研究聚焦于两种特定分子（I和II）及其在有机太阳能电池中的性能比较。但合成过程的优化潜力及其他稠环核心的探索尚未得到充分探讨。
1：实验设计与方法选择：
合成以吖啶为核心的新型星形给体-受体分子，并与结构类似物进行比较。
2：样品选择与数据来源：
合成了分子I和II并进行了表征。
3：实验设备与材料清单：
四(三苯基膦)钯(0) Pd(PPh3)4、丙二腈、四氢呋喃、甲苯、己烷、吡啶等。
4：丙二腈、四氢呋喃、甲苯、己烷、吡啶等。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：分子I和II的合成、纯化与表征，有机太阳能电池的制备及其光伏性能的测量。
5：数据分析方法：
紫外-可见吸收光谱、循环伏安法、热重分析、差示扫描量热法、原子力显微镜和空间电荷限制电流技术。
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laser-driven light source
LDLS EQ-99X
Energetiq
Used for measuring external quantum efficiency spectra.
-
power sensor
S120UV
Thorlabs
Used with the laser-driven light source for measuring external quantum efficiency spectra.
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Bruker WP-250 SY spectrometer
WP-250 SY
Bruker
Used for recording 1Н NMR spectra.
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Bruker Avance II 300 spectrometer
Avance II 300
Bruker
Used for recording 13C NMR spectra.
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absorption spectrometer
UV 2501 PC
Shimadzu
Used for recording absorption profiles.
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SourceMeter 2400
2400
Keithley
Used for measuring J-V characteristics of OSC.
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Tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0)
Pd(PPh3)4
Sigma–Aldrich Co.
Catalyst in the synthesis of the star-shaped donor-acceptor molecule.
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malononitrile
Sigma–Aldrich Co.
Used in the synthesis of the target molecule.
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THF
Solvent used in the synthesis and purification processes.
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toluene
Solvent used in the synthesis process.
-
hexane
Solvent used in the purification process.
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pyridine
Used in the condensation reaction to synthesize the target molecule.
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CHN automatic analyzer
CE 1106
Used for elemental analysis of C, N and H elements.
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microwave
Discovery
CEM corporation
Used for Kn?venagel condensation.
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Mettler Toledo TG50 system
TG50
Mettler Toledo
Used for thermogravimetric analysis.
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Mettler Toledo DSC30 system
DSC30
Mettler Toledo
Used for differential scanning calorimetry scans.
-
NTEGRA SPECTRA
NTEGRA SPECTRA
NT-MDT
Atomic force microscope used for studying the surface morphology of the active layer.
-
XSC11
XSC11
MikroMasch
Probes used with the atomic force microscope.
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solar simulator
67005
Newport
Used for irradiating OSC samples during J-V measurements.
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monochromator
CS130-USB-3-MC
Newport
Used with the laser-driven light source for measuring external quantum efficiency spectra.
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