研究目的
为研究烷基链优化对有机光伏(OPV)电池性能的影响,重点关注氯代非富勒烯受体(NFA)BTP-4Cl-BO及其衍生物。
研究成果
Y6型分子边缘烷基链的优化显著提升了有机光伏电池的性能,其中BTP-eC9实现了17.8%的最高光电转换效率。该研究强调了分子结构优化对增强光伏性能的重要性。
研究不足
研究发现BTP-eC7溶解性较差,限制了其在器件制备中的应用。研究指出,通过进一步优化给体材料或器件工程化设计可克服这些限制。
1:实验设计与方法选择
本研究通过将BTP-eC11的烷基链优化为BTP-eC9和BTP-eC7来合成非富勒烯受体(NFAs),以研究其光伏特性。方法包括溶解度测试、光学吸收测量、GIWAXS分子堆积分析以及有机光伏器件制备与性能评估。
2:样品选择与数据来源
样品包含合成的NFAs(BTP-eC11、BTP-eC9、BTP-eC7)及其与聚合物给体PBDB-TF的共混薄膜。数据来源于溶解度测试、光学吸收光谱、GIWAXS图谱及光伏器件测量。
3:实验设备与材料清单
使用设备包括用于分子堆积分析的GIWAXS、用于形貌表征的原子力显微镜(AFM)及光伏器件制备工具。材料包含NFAs、聚合物给体PBDB-TF及氯苯/氯仿等溶剂。
4:实验流程与操作步骤
工作流程包括合成不同烷基链长的NFAs、表征其物理/电子特性、制备有机光伏器件,并通过J-V曲线和EQE光谱评估性能。
5:数据分析方法
数据分析包含从EQE光谱计算乌尔巴赫能量、根据J-V曲线测定电子迁移率,以及通过GIWAXS图谱分析分子堆积与相干长度。
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获取完整内容-
BTP-4Cl-BO
Nonfullerene acceptor for organic photovoltaic cells
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BTP-eC9
Optimized nonfullerene acceptor with enhanced electron transport property
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BTP-eC7
Nonfullerene acceptor with poor solubility
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PBDB-TF
Polymer donor for organic photovoltaic cells
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GIWAXS
Grazing-incidence wide-angle X-ray scattering for intermolecular packing analysis
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AFM
Atomic force microscopy for morphology characterization
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