研究目的
研究一种基于对称苯并硒二唑的D-A-D型小分子的设计与合成,用于溶液加工的体异质结有机太阳能电池,以提高光伏性能。
研究成果
合成的RTh-BSe-ThR生色团展现出良好的光伏性能,其功率转换效率(PCE)约为3.46%,这归因于其较低的光学带隙、适宜的HOMO/LUMO能级以及高效激子解离能力。该研究凸显了基于苯并硒二唑的小分子在体异质结有机太阳能电池(BHJ-OSCs)中的应用潜力,并为进一步优化器件性能提供了研究方向。
研究不足
该研究的局限性在于仅测试了特定比例的RTh-BSe-ThR与PC61BM混合体系,且通过替代性的给体-受体组合或器件结构有望进一步优化光伏参数。
1:实验设计与方法选择:
通过Suzuki偶联反应合成RTh-BSe-ThR生色团,涉及多步合成路径。
2:样品选择与数据来源:
以苯并硒二唑作为中心受体单元,己基双噻吩作为给体单元。
3:实验设备与材料清单:
仪器包括JEOL FT-NMR分光光度计、XEVO TQ-S质谱仪、FTIR-4100光谱仪、Q-50热重分析仪、DSC-2910、JASCO V-670分光光度计、JASCO FP-6500荧光仪、WPG 100恒电位仪/恒电流仪、AFM Nanoscope IV。
4:JASCO V-670分光光度计、JASCO FP-6500荧光仪、WPG 100恒电位仪/恒电流仪、AFM Nanoscope IV。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:制备不同RTh-BSe-ThR与PC61BM混合比例的BHJ-OSCs,并表征其光学、电化学及光伏性能。
5:数据分析方法:
分析热稳定性、光学带隙、HOMO/LUMO能级及光伏性能参数。
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FTIR-4100 spectrometer
FTIR-4100
JASCO
Fourier transform infrared spectroscopy
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JASCO V-670 spectrophotometer
V-670
JASCO
UV–vis spectroscopy
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JASCO FP-6500 fluorometer
FP-6500
JASCO
Photoluminescence spectra measurements
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JEOL FT-NMR spectrophotometer
JEOL
Determination of NMR spectra
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XEVO TQ-S mass spectrometer
XEVO TQ-S
Evaluation of molecular mass
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Q-50 thermogravimetry analyzer
Q-50
Thermogravimetric analysis
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DSC-2910
DSC-2910
Differential scanning calorimetry measurements
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WPG 100 Potentiostat/Galvanostat
WPG 100
WonA Tech
Cyclic voltammetry measurements
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AFM Nanoscope IV
Nanoscope IV
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