星形给体-π-受体分子中三苯胺核的融合对其理化性质及体异质结有机太阳能电池性能的影响

摘要： 本工作报道了一种新型星形给体-受体分子I的合成，其核心为基于吖啶的稠环结构——通过π共轭三噻吩间隔基连接的三苯胺衍生物，并带有末端己基二氰乙烯基吸电子单元。我们全面研究了该分子的物理化学及光伏性能，并与结构类似但具有原始螺旋桨状三苯胺核心的分子II进行了对比。新型分子展现出更高的结晶度、溶解度和热稳定性。以I为给体、PC71BM为受体的体异质结有机太阳能电池相比分子II器件，空穴迁移率提高三倍，外量子效率增大50%，最终使功率转换效率提升至6.14%（最高达两倍）。本研究表明：星形给体-受体分子中通过对甲苯亚甲基基团稠合的三苯胺核心，是设计高溶解性结晶材料用于有机光电器件的理想结构单元。