删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

苯并三氮唑类有机光伏材料研究进展

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



数十年来, 有机太阳能电池(organic solar cells, OSCs)的相关研究进展迅速, 其能量转换效率从2000年的不足5%, 发展至今已经超过18%, 而这主要得益于给体和非富勒烯受体有机光伏材料的不断推陈出新. 苯并三氮唑(benzotriazoles, BTA)作为一种经典的缺电子型杂环单元, 伴随着有机光伏领域的兴起与发展, 由BTA单元构筑的聚合物给体、小分子给体、非富勒烯小分子受体以及聚合物受体材料被不断地设计合成出来, 特别是J系列聚合物给体材料和Y系列非富勒烯受体材料. 伴随着材料体系的不断优化, 相关的分子设计策略也得到更新与完善, 以期从多角度对OSCs的性能有针对性的进行调控. 本综述旨在通过介绍基于BTA单元的有机光伏材料的相关研究进展以及与之相关的分子设计策略, 回顾BTA类光伏材料数十年来的发展历程, 并展望其未来的发展前景.
关键词: 有机光伏材料, 苯并三氮唑, 给体, 受体
Over the past two decades, organic solar cells (OSCs) have been developed rapidly with the power conversion efficiency rapidly rising from less than 5% to over 18%, which is mainly promoted by the development of various new donor and acceptor materials. As a typical electron-deficient penta-heterocycle, benzotriazoles (BTAs) derivates a variety of high-performance photovoltaic materials, including polymer donor, small-molecule donor materials, as well as non-fullerenes acceptor and polymer acceptor. Among them, the J series of polymer donors and Y series of non-fullerenes acceptors are typical examples, and thus are specially highlighted in this review. Meanwhile, molecular design strategies of those BTA-based photovoltaic materials have also been discussed. It shows that donor-acceptor (D-A) conjugated strategy is still the most efficient thus far, where A units is the BTA unit or its derivatives, and D units commonly used in BTA-based photovoltaic materials are benzodithiophene, benzodifuran, dithienosilole, indacenodithiophene, thiophene,etc. The D-A strategy is both applied for donor molecules (with the molecular structure of D-A, D-π-A-π, D-A-D-A-D,etc.), and for acceptor molecules (with the molecular structure of A-D-A, A-π-D-π-A, A-DAD-A,etc.). By adjusting their molecular structures and/or pairing of differential D and A units, various properties such as absorption band and energy levels of molecules, as well as the morphology and charge carrier mobilities in OSCs can be well controlled. Furthermore, through side-chain engineering, such as flexible side-chains (alkyl, alkoxy, alkylthiol, alkylsilyl,etc.), conjugated side-chains (substituted-thiophene or benzene,etc.), electron-withdrawing groups (F atoms, Cl atoms, dicyanomethylene,etc.), their photovoltaic properties can be further regulated. Here, this review focuses on the research progress on BTA-based photovoltaic materials and related molecular design strategies developed in recent years, and also presents perspective on its future development.
Key words: organic photovoltaic material, benzotriazole, donor, acceptor


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/材料 设计 优化 介绍 受体

  • 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
  • 仿生控冰材料用于细胞及组织的冷冻保存
    摘要/Abstract冷冻保存是将细胞、组织或器官等生物样品置于超低温环境中,使其代谢速率大大降低甚至停止,以达到长期存储的目的,并能在解冻后恢复其生理功能的科学与技术.冷冻保存是当前实现生物样品长期存储的唯一有效手段,是细胞治疗、再生医学以及器官移植等先进医疗技术充分发展的关键瓶颈之一.然而,由于 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • Al2O3/PDMS复合材料热传导的分子动力学模拟
    摘要/Abstract采用分子动力学模拟方法研究了Al2O3/聚甲基二硅氧烷(PDMS)复合材料在300K时的传热行为,通过分析热传导、温度梯度以及导热增强等理论数据,讨论了不同半径以及不同浓度的Al2O3填料粒子对PDMS传热的影响.结果表明随着体积分数的增大,Al2O3/PDMS复合材料的热传导 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 小分子给体/高分子受体型有机太阳能电池研究进展
    摘要/Abstract有机太阳能电池具有低成本、柔性和质量轻等优势,是一种有应用前景的光伏技术,受到人们的广泛关注.有机太阳能电池的光敏活性层通常由p-型有机半导体(包括小分子和高分子)与n-型有机半导体(包括小分子和高分子)共混而成.小分子给体/高分子受体型有机太阳能电池具有形貌热稳定性优异的特点 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 钠硒电池关键材料的研究进展
    摘要/Abstract钠硒电池中硒正极导电率高(1×10–3S/m),体积比容量高(3253mAh/cm3),而钠负极原材料资源丰富,成本低廉,在基站式储能方面具有一定优势.但是,循环过程中硒正极的穿梭效应及体积变化等问题极大限制了钠硒电池的发展.本综述总结了钠硒电池的基本原理和现存难题,并详细介绍 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 大孔高镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的制备及其电化学性能研究
    摘要/Abstract本工作以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球组装成的胶晶模板作为铸模,溶胶-凝胶法辅助获得大孔LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)正极材料.结果表明,利用PMMA作为造孔剂,形成了由100nm的颗粒堆积而成的大孔结构,这种结构有效地提高了材料的倍率性能和循环稳定性 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 气凝胶维度结构设计与功能化应用的研究进展
    摘要/Abstract气凝胶是一类兼具重要科学研究意义和巨大工程化应用价值的纳米多孔材料,其制备过程涉及溶胶-凝胶化学转变、结构调控、界面张力消除等基础科学问题,在理化性能方面同时具有超低密度和超低热导率特性,是一类理想的轻量化超级隔热保温材料,在航空航天、交通运输等对重量要求严苛的应用领域极具吸引 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 金属有机骨架及其复合材料基于筛分复合效应的C2分离的研究进展
    摘要/Abstract精细化分离是石油化工生产的关键技术及研究热点之一,其中C2(C2H2/C2H4和C2H4/C2H6)的高效精细分离更是现代化工过程中高质量生产的难点和新挑战.传统的热驱动分离过程(如精馏分离和选择性催化加氢分离)存在能耗高、经济效益低的缺陷,而采用非热驱动分离过程(如吸附分离和 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 面向C4烯烃混合物吸附分离的真实金属-有机骨架材料高通量筛选
    摘要/Abstract常规的烯烃/烷烃冷冻加压精馏分离过程具有高能耗和低效率的特点,吸附分离技术可以在温和条件下高效纯化烯烃分子而在烯烃/烷烃分离领域展现出广阔应用前景.本工作采用高通量筛选技术从12723个真实金属-有机骨架(MOF)材料中筛选具有优异C4烯烃混合物选择性吸附性能的吸附剂,用于1, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 钙钛矿组分和结构设计及其发光二极管器件性能研究进展
    摘要/Abstract有机-无机杂化钙钛矿发光二极管(LED)的性能在短短几年时间内飞速提升,近红外光器件的效率已达21.6%,绿光器件效率也达到20.3%,达到可以和商业化的有机发光二极管媲美的水平;即使是稍有逊色的稳定性方面也有很大进展,报道的最长器件半衰期已达到250h.器件性能的飞速提升得益 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 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
    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-ASMOSCs)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 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14