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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 高性能有机光伏中的给体-受体-给体型分子——化学与机理

    摘要： 过去十年间，有机光伏（OPV）研究取得重大进展，这主要归功于新型活性层材料的发明。在各类活性层材料中，具有A-D-A（受体-给体-受体）结构的分子近年来展现出卓越成效。本综述将从化学家视角聚焦OPV中应用的A-D-A分子，重点阐释其化学结构-性能关系，探讨优异性能的内在机理，并评述与A-D-A分子相关的器件稳定性。最后将展望未来实现更高性能的OPV分子设计与器件制备所面临的挑战与发展方向。

    关键词： 化学结构-性能关系、器件稳定性、有机光伏、受体-给体-受体、分子设计

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于有机发光二极管的芳香族酰亚胺/酰胺基有机小分子发光体

    摘要： 有机电致发光材料在提升有机发光二极管（OLED）光电性能方面具有重要作用。芳香酰亚胺/酰胺类有机小分子发光体因其强吸电子特性、刚性结构及高荧光量子产率等独特性质日益受到关注。近年来芳香酰亚胺/酰胺半导体发展迅速，但专门针对其在OLED中应用的综述报道较少。本研究根据化学结构将芳香酰亚胺/酰胺分为马来酰亚胺（MAI）、邻苯二甲酰亚胺（PHI）、萘酰亚胺（NAI）、苝二酰亚胺（PDI）及其他酰亚胺/酰胺单元，从器件性能与分子设计规则角度总结了二十年来酰亚胺/酰胺类有机小分子发光体的研究进展，并探讨了其发光机理。本研究成果可为未来探索提供建设性指导，推动创新型酰亚胺/酰胺类发光体的进一步发展。

    关键词： 芳香族酰亚胺/酰胺、有机小分子发光体、器件性能、有机发光二极管、分子设计

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过侧链工程改善分子给体有序性实现效率超14%的非富勒烯全小分子有机太阳能电池

    摘要： 提高短路电流密度（Jsc）是实现高效非富勒烯全小分子有机太阳能电池（NFASM-OSCs）的重大挑战。本研究设计并合成了一种新型小分子给体BT-2F，其源自先前报道的BTEC-2F。通过缩短烷基链并提高规整度，差示扫描量热法和掠入射X射线衍射表征证实BT-2F具有更有序的堆积排列和更紧密的层状堆叠结构。当BT-2F分别与Y6或N3共混时，基于BT-2F的器件分别展现出13.80%和14.09%的优异光电转换效率（PCE），显著高于BTEC-2F:Y6报道的13.34%效率值。其中14.09%的效率也是目前NFASM-OSCs领域报道的最高值之一。短路电流密度的显著提升是提高PCE值的主要因素，同时BT-2F:Y6和BT-2F:N3器件仍保持超过70%的高填充因子，这归因于高结晶度与适当相分离之间的良好平衡。

    关键词： 形态控制、结晶度、高效非富勒烯有机太阳能电池、分子堆积排列、分子设计

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 氯化有机光伏材料的最新进展

    摘要： 过去几年，新型材料的发展推动有机光伏（OPV）电池的功率转换效率（PCE）快速提升至超过17%，显示出该技术短期内商业化的巨大潜力。当前阶段，同时具备高性能和低成本的新材料设计至关重要。氯化材料正成为具有极高PCE的新星，开创了取代最流行的氟化材料的分子设计趋势。例如，通过使用氯化非富勒烯受体，我们最近实现了单结OPV电池17%的创纪录PCE?；谧钚陆梗疚木劢孤然疧PV材料，旨在为后续分子设计提供指导。

    关键词： 氯化材料、有机光伏电池、功率转换效率、非富勒烯受体、分子设计

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于偶氮苯的小分子光开关用于蛋白质调控

    摘要： 分子光开关是一类能在光照下于不同几何构型间轻松异构化的化学结构。这类物质可用于时空精准地调控蛋白质的结构与功能。本综述总结了偶氮苯基分子光开关的最新研究进展及其在蛋白质结构与功能光控领域的应用。为清晰阐述，我们将已知的可光控蛋白质分为不同类别：蛋白质基序、离子通道、受体和酶。文中还探讨了基于结构导向设计光控配体的基本方法与注意事项，并分析了当前光开关的应用现状与局限性。

    关键词： 蛋白质调控、分子设计、偶氮苯、光控、光开关

    更新于2025-09-23 13:52:27

  • 机器学习辅助的高性能有机光伏材料分子设计与效率预测

    摘要： 在寻找有机光伏（OPV）高性能材料的过程中，若能在合成前就建立化学结构与光伏性能的关系，将具有重要意义。本研究首先建立了包含文献报道的1700余种给体材料的数据库。通过监督学习，我们的机器学习（ML）模型能够构建结构-性能关系，从而实现对OPV材料的快速筛选。我们探索了分子结构的多种表达形式（即图像、ASCII字符串、描述符和指纹）作为不同机器学习算法的输入。研究发现，长度超过1000位的指纹可获得高预测精度。通过筛选10种新设计的给体材料，进一步验证了本方法的可靠性，模型预测与实验结果具有良好的一致性。结果表明，机器学习是预筛选新型OPV材料的强大工具，可加速该领域的发展。

    关键词： 有机光伏、分子设计、机器学习、高性能材料、效率预测

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于高效染料敏化太阳能电池的新型茚并二噻吩基有机染料的分子设计

    摘要： 基于茚并二噻吩（IDT）的高效光伏器件近期受到广泛关注。本文通过密度泛函理论研究了三种IDT基有机染料及其与(TiO2)46界面的电子光学性质。为提升IDT染料的光电性能，本文针对文献报道的DPInDT染料（J. Org. Chem. 2011, 76, 8977）提出两种结构修饰方法：采用二噻吩并噻吩延长共轭长度，以及用富电子氮原子取代桥接杂原子。计算表明，这两种方法均显著影响分子轨道分布，使吸收峰红移约20纳米，其中前者能增强光捕获效率。所提出的结构修饰还改善了IDT基有机染料的发射光谱特性。计算显示IDT染料激发态向(TiO2)46的超快电子注入时间达飞秒量级，非常适合染料敏化太阳能电池（DSSCs）的高效光电转换应用。本文设计的IDT染料具有优异的电子与光谱学性质，该研究可为开发新型DSSCs用IDT染料提供重要指导。

    关键词： 有机染料、DFT模拟、茚并二噻吩、分子设计

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 高效分子内单重态激子裂分的分子设计策略

    摘要： 通过单重态裂变实现载流子倍增的过程，有可能突破单结光伏器件的肖克利-奎伊瑟效率极限。近期理论分析为单重态裂变的分子设计策略提供了基本指导原则。本文则聚焦于关联不同类型已报道单重态裂变材料的实验结果，以提炼出有助于设计高效分子内单重态裂变新分子的原理?；诙远嘞盗卸嗌偶熬酆衔锏ブ靥驯洳牧系钠拦?，我们提出了新的分子设计建议策略。

    关键词： 单重态裂分、光伏、激子倍增、分子内单重态裂分、分子设计

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 一种构建近红外荧光探针以选择性检测人细胞色素P450 2J2的分子设计策略

    摘要： 细胞色素P450 2J2（CYP2J2）是负责多种外源性和内源性化合物氧化代谢的关键酶，参与人体多种生理和病理过程。由于缺乏适用于复杂生物体系中实时监测CYP2J2的分子工具，其在肿瘤发生和癌症诊断中的生物学作用尚不明确?；诜肿由杓圃?，我们通过调控催化单元与代谢识别基团之间的距离，利用近红外荧光团(E)-2-(2-(6-羟基-2,3-二氢-1H-呫吨-4-基)乙烯基)-3,3-二甲基-1-丙基-3H-吲哚-1-鎓碘化物（HXPI）开发出CYP2J2选择性荧光探针。为提高反应活性和亚型特异性，在HXPI衍生物中引入自消除连接子以更好适配CYP2J2狭窄的底物通道，该修饰有效缩短了代谢基团（O-烷基）与CYP2J2催化中心的空间距离。经过对一系列O-烷基化HXPI衍生物的筛选，BnXPI在体外和体内检测CYP2J2时展现出最佳的特异性、灵敏度及适用性。当被CYP2J2进行O-脱甲基化后，通过p-羟基苄基的1,6-消除反应自发引发自消除过程释放HXPI，使BnXPI成功应用于包括细胞、肿瘤组织和荷瘤动物在内的多种活体系统中实时监测CYP2J2活性。总之，本实用策略有助于开发高特异性且广泛适用的CYP2J2监测工具，为探索CYP2J2在肿瘤发生中的生物学功能提供了重要前景。

    关键词： 细胞色素P450 2J2，近红外荧光探针，实时监测，分子设计，CYP2J2，肿瘤发生

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 半导体聚合物中异常长程烷基侧链有序化与主链有序化的竞争及其对电子和光电子性能的影响

    摘要： 分子内和分子间有序性对半导体聚合物的电学及光电子学性能具有重要影响。尽管已有大量研究，烷基侧链与共轭主链的有序性关联机制尚未完全阐明。本研究通过独特的光谱与衍射特征，在六种代表性半导体聚合物中发现了高度有序的烷基侧链相。该侧链有序相展现出异常大的相干长度（≥70纳米），会引发主链扭转/扭曲无序，并形成垂直多层纳米结构——有序侧链层与无序主链层交替排列。通过模型体系聚{4-(5-(4,8-双(3-丁基壬基)-6-甲基苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩-2-基)噻吩-2-基)-2-(2-丁基辛基)-5,6-二氟-7-(5-甲基噻吩-2-基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑}(PBnDT-FTAZ)的热力学分析与原位变温散射测量，清晰揭示了这种阻碍两个结构单元同时实现长程有序的竞争关系。长程侧链有序相可作为瞬态状态加以利用，从而制备出具有非典型边缘取向织构且场效应晶体管迁移率提升2.5倍的PBnDT-FTAZ薄膜。观测到的结构单元间有序性影响表明：优化分子设计可产生协同而非破坏性的有序效应。鉴于所观察到的巨大侧链相干长度，此类协同有序应能显著提升主链有序的相干长度，进而改善电荷传输、激子扩散长度等电学与光电子学性能。

    关键词： 半导体聚合物、有机电子学、聚合物晶体、分子设计、烷基侧链

    更新于2025-09-04 15:30:14