研究目的
研究具有辅助电子受体的非对称推拉型小分子在体异质结有机太阳能电池中的光伏特性。
研究成果
D-A-A结构（TPA-DPP-MDN）相比D-A体系（TPA-DPP）展现出更优异的光伏性能，包括更低的HOMO能级、更窄的光学带隙、更好的热稳定性以及更高程度的有序聚集。这使得光伏器件获得了更高的开路电压（VOC）和短路电流密度（JSC），表明D-A-A体系在开发高性能有机太阳能电池小分子给体材料方面具有潜力。
研究不足
该研究聚焦于D-A与D-A-A体系的对比，但未广泛探究辅助电子受体单元及其变体。虽然光伏性能有所提升，但相较于部分前沿材料仍显一般。
1：实验设计与方法选择：
本研究设计合成了两种具有不对称推拉结构的小分子给体（TPA-DPP和TPA-DPP-MDN）。研究方法包括热重分析、紫外-可见光谱、X射线衍射、密度泛函理论（DFT）计算、电化学及光伏（PV）测试。
2：样品选择与数据来源：
样品所用试剂购自Aldrich、Acros和TCI化学公司，溶剂经氮气吹扫进一步纯化。
3：实验设备与材料清单：
使用布鲁克DRX 400核磁共振仪测定1H NMR谱，Vario EL元素分析仪，赛默飞世尔Q Exactive高分辨质谱仪，TGA 2050热重分析仪测试热稳定性，岛津UV-1800紫外-可见分光光度计，970CRT荧光分光光度计，CHI 600D电化学工作站进行循环伏安测试，帕纳科X’Pert PRO X射线衍射仪。
4：实验流程与操作步骤：
合成过程包括Suzuki偶联、溴化及缩合等多步反应。光伏器件采用ITO/PFN/SMDs:PC61BM/MoO3/Ag结构，在AM 1.5 G光照条件下进行表征。
5：5 G光照条件下进行表征。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用PBE0/6-311G*基组进行DFT计算，光伏参数通过J-V特性曲线和IPCE测试确定。
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Bruker DRX 400 spectrometer
DRX 400
Bruker
Used for 1H NMR spectra attainment.
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Thermo Scientific Q Exactive
Q Exactive
Thermo Scientific
Used for high-resolution mass spectra (HRMS) collection.
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Shimadzu UV-1800 spectrometer
UV-1800
Shimadzu
Used for UV–vis absorption spectra.
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600D
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Used for cyclic voltammetry (CV) measurements.
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PANalytical X’Pert PRO diffractometer
X’Pert PRO
PANalytical
Used for X-ray diffraction (XRD).
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Vario EL
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TGA 2050
2050
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970CRT fluorescence spectrophotometer
970CRT
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Used for fluorescence spectra measurement.
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