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具有二氟化苝二酰亚胺的螺旋桨状受体用于有机太阳能电池

DOI：10.1016/j.orgel.2019.105569 期刊：Organic Electronics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 苝二酰亚胺（PDI）是最受深入研究的非富勒烯小分子受体（SMA）之一。通过在共轭主链上氟化，制备出在PDI相邻湾位具有二氟取代基的新型PDI。随后，通过将四个PDI与芳香核连接，获得四种螺旋桨状SMA，其中芳香核的环融合调节了分子几何结构。进一步研究表明，氟化有助于增强吸收强度，从而提高有机太阳能电池中的电流密度。此外，环融合策略能够抑制相关分子的扭曲和旋转。因此，这四种受体表现出显著的光伏性能多样性，其中由融合核和氟取代PDI组成的受体FPDIF4-DTC显示出最佳效率为5.1%。这一结果表明，在PDI共轭主链上进行氟化是构建有前景SMA的成功方法。
作者： Kui Ding，Yan Wang，Tong Shan，Jinqiu Xu，Qinye Bao，Feng Liu，Hongliang Zhong
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究氟化和环融合对苝二酰亚胺（PDI）衍生物作为有机太阳能电池中非富勒烯小分子受体（SMA）性能的影响。

研究成果

研究表明，在PDI共轭主链上进行氟化修饰以及芳香核的环融合是增强吸收强度和抑制分子畸变的有效策略，从而提升了有机太阳能电池的光伏性能。受体材料FPDIF4-DTC实现了5.1%的最高功率转换效率，表明氟代PDI衍生物作为非富勒烯受体的应用潜力。

研究不足

该研究聚焦于具有特定修饰（氟化和环融合）的PDI衍生物的合成与表征。研究展示了其在有机太阳能电池中的应用，但性能比较仅限于合成的化合物之间，未与其他先进材料进行广泛对比。

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