删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

高结晶性小分子给体材料应用于全小分子有机太阳能电池中的研究进展

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



随着新型小分子给体材料和非富勒烯小分子受体材料的开发和应用, 非富勒烯全小分子有机太阳能电池(NF-ASM OSCs)的光电转换效率已经突破15%, 并逐渐接近聚合物太阳能电池的效率. 相比于聚合物电子给体材料, 小分子电子给体材料拥有其独特的优势, 例如合成批次性差异小、分子量明确和易于提纯等; 但是, 对小分子给体材料的结晶性难于精确调控, 使获得合适的纳米级结构的混合膜仍然是一个挑战. 本综述以给体小分子中心共轭单元的扩展为主线, 从分子设计的角度汇总了近年来对苯并二噻吩、萘并二噻吩和二噻并苯并二噻吩类小分子给体材料的结晶性研究, 并为进一步改善电池活性层形貌和获得更高的光伏性能提供了未来发展的建议.
关键词: 全小分子有机太阳能电池, 小分子电子给体材料, 中心共轭单元, 分子设计, 结晶性
In the past few decades, organic solar cells (OSCs) have been extensively studied due to their advantages of semitransparency, light-weight and flexibility, which are considered to be an important renewable energy source in the future. Recently, bulk heterojunction all-small molecule organic solar cells (BHJ ASM-OSCs) composed of p-type small molecule donors and n-type non-fullerene acceptors as the active layers have achieved remarkable development and the power conversion efficiencies (PCEs) have exceeded 15%. The advantages of non-fullerene acceptors over fullerene competitors are their easily tunable energy levels, better absorption properties and proper molecular designs, which allow ASM-OSCs to achieve significantly higher open-circuit voltages, higher photocurrents and superior stability, thus extending the device lifetime of OSCs. Compared with p-type polymer donors, p-type small molecule donors have unique advantages, such as well-defined molecular structures, easy purification and low batch-to-batch variations. Although ASM-OSCs are expected to take advantages of non-fullerene acceptors and small molecule donors simultaneously, in consequence of inappropriate crystallinity and nano-scale bi-continuous interpenetrating networks in blended films resulting from similar acceptor-donor-acceptor (A-D-A) structures and physicochemical properties between small molecule donors and non-fullerene acceptors, the PCEs of current state-of-the-art ASM-OSCs are still much lower than that of polymer-based OSCs. In this review, based on the expansion of the central conjugated units of small molecular donors, we summarized the crystallinity of benzodithiophene (BDT), naphthodithiophene (NDT) and dithienobenzodithiophene (DTBDT) donors from the perspective of molecular design and provided suggestions for further molecular design and morphology improvement.
Key words: all small molecule organic solar cell, small molecule donor, central conjugated unit, molecular design, crystallinity


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/材料 电子 设计 光电 结构

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 金属有机框架(MOFs)材料在锂离子电池及锂金属电池电解液中的应用
    摘要/Abstract总结了金属有机框架(MOFs)材料在锂离子电池电解液中的研究进展.通过归纳锂离子电池长期存在的一些缺陷,随后将MOFs材料作为离子筛、人造负极保护层、准固态电解质以及用来调节电解液构型,使得锂离子电池的性能得到显著提升.最后,基于MOFs材料本身的特性,还对MOFs材料在电化学 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • α-MnO2纳米棒/多孔碳正极材料的制备及水系锌离子电池性能研究
    摘要/Abstract针对水系锌离子电池锰基正极材料存在比容量低、循环稳定性差等问题,本工作利用水热法制备出棒状结构的&-MnO2,通过柠檬酸钠高温碳化制备多孔碳,进而通过超声分散等处理制备出&-MnO2/PCSs复合材料.三维的多孔网络有助于提高电子导电性,提供一个 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 二维有机-无机杂化钙钛矿铁电材料的研究进展
    摘要/Abstract铁电性通常是指电介质材料的自发极化取向随着外加电场发生变化的性能.以自发极化为核心,铁电材料表现出优异的介电响应、热释电性、压电性、电光效应和非线性光学效应等,是一类具有广阔应用前景的功能材料.近年来,二维有机-无机杂化钙钛矿化合物在铁电研究领域崭露头角,逐渐发展为铁电材料的重 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 二维材料在光催化二氧化碳还原中的研究进展
    摘要/Abstract近几十年来,由温室效应所导致的气候变暖、海平面上升等环境问题日趋严重,科学家们一直致力于研究可高效转化二氧化碳(CO2)等温室气体的技术.以太阳能为驱动力的光催化技术,可将CO2转化成甲烷、甲醇、甲酸或C2+等高附加值的碳氢燃料,同时缓解温室效应和能源危机.二维(2D)材料因具 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 光笼分子与材料研究进展
    摘要/Abstract光笼(photocage)是一种用于光控释放的光敏物质,是以物理和化学等方法将目标释放物与光敏基团及其他功能基团结合形成的对光敏感的物质,在指定波段的光照射线下,光笼能够实现目标物的可控释放.因其具备时空调控、操作简单、易于控制、可修饰性强和对机体损伤小等优点,使其广泛应用在化 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 钙钛矿型甲醇水蒸气重整制氢催化材料的研究
    摘要/Abstract采用溶胶凝胶法合成了钙钛矿复合氧化物,负载氧化铜后得钙钛矿负载型催化材料,通过XRD(X射线衍射分析)、BET(比表面积测试)、H2-TPR(程序升温还原分析)、XPS(X射线光电子能谱)等手段对催化材料进行了表征,考察了不同种类钙钛矿负载纳米铜催化材料的结构、性质对甲醇水蒸气 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 手性金属-有机框架的设计、合成及应用
    摘要/Abstract手性金属-有机框架具有框架结构多样性和功能可调性等特点,在对映异构体的识别与分离和不对称催化等领域中具有重要的应用.近年来,关于手性金属-有机框架的应用还扩展到其它研究领域,如在圆偏振荧光和手性铁电体等方面的研究中.与非手性金属-有机框架相比,手性金属-有机框架的设计不但要考虑 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 具有结构色的α-磷酸锆/有机溶剂分散体系
    摘要/Abstract对α-磷酸锆(α-ZrP)/H2O分散体系利用离心沉淀–再分散的方法,进行溶剂置换制备α-ZrP的有机溶剂分散体系.意外发现,使用这个方法可以容易地得到具有结构色的α-ZrP/有机溶剂分散体系.以丙酮为溶剂,当α-ZrP质量分数在0.76%~1.86%之间时,分散体系可以反射4 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 不同结构烷基铝催化异戊二烯齐聚与聚合行为研究
    摘要/Abstract烷基铝(AlR3)作为Ziegler-Natta催化剂体系的助催化剂组分,起到烷基化、还原主金属化合物、参与活性中心形成与演变、链转移剂等重要作用.然而烷基铝自身对二烯烃单体也具有催化作用.本工作采用不同结构烷基铝如三乙基铝(AlEt3)、三异丁基铝(Al(i-Bu)3)、氢化 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 系列Ti4L6-笼基配合物的合成与结构研究
    摘要/Abstract金属有机笼(Metal-OrganicCages,MOCs)作为一种新型的分子容器,因其具有特殊的空腔结构及其在分子识别/分离、药物传输和催化等方面具有诱人的应用前景而受到****广泛地关注.但是,在过去几十年里,化学家们主要致力于构筑各种具有特定功能的MOCs,而进一步将MO ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14