研究目的
研究不对称9,9'-二芴基小分子作为有机光伏电池非富勒烯受体的合成与应用，重点通过改变吸电子基团来调节分子能级和带隙以提高功率转换效率。
研究成果
基于不对称9,9'-二芴基的衍生物作为有机光伏电池中的非富勒烯受体展现出良好前景，通过选择吸电子基团能够调节分子能级和带隙。BF-TDCI2化合物表现出最高的功率转换效率，证明了这些材料提升太阳能电池性能的潜力。
研究不足
该研究的局限性在于所使用的特定吸电子基团及其对分子性质的影响。尽管功率转换效率有所提高，但仍低于非富勒烯受体所报道的最高值。
1：实验设计与方法选择：
本研究合成了三种含不同吸电子基团的不对称9,9'-二芴基衍生物，系统研究了其光物理和电化学性质，并评估了它们在有机太阳能电池中的应用。
2：样品选择与数据来源：
通过包括Knoevenagel缩合在内的一系列反应合成化合物，并采用核磁共振、质谱、紫外-可见吸收光谱和循环伏安法进行表征。
3：实验设备与材料清单：
使用布鲁克核磁共振波谱仪、赛默飞世尔科技Orbitrap Elite质谱仪、岛津UV-2550光谱仪、珀金埃尔默Pyris热重分析仪以及CHI仪器760B循环伏安仪。
4：实验步骤与操作流程：
合成过程包括多个步骤，涉及中间体和最终化合物的制备，随后进行器件制备与表征。
5：数据分析方法：
通过分析光学和电化学性质，确定这些化合物作为有机光伏电池中电子受体的适用性。
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Bruker nuclear magnetic resonance spectrometer
AVANCE III HD 500
Bruker
Used to determine 1H and 13C NMR spectra.
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Thermo Scientific Orbitrap Elite mass spectrometer
Orbitrap Elite
Thermo Scientific
Used to measure high resolution mass spectra.
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Shimadzu UV-2550 spectrometer
UV-2550
Shimadzu
Used to record UV–vis absorption spectra.
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PerkinElmer Pyris thermogravimeter
Pyris
PerkinElmer
Used for thermogravimetric analysis (TGA).
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CHI Instruments 760 B
760 B
CHI Instruments
Used for cyclic voltammetry.
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Agilent 5400 scanning probe microscope
5400
Agilent
Used to obtain atomic force microscopy (AFM) images.
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Keithley 2400 source measurement unit
2400
Keithley
Used to record the current density–voltage (J–V) characteristics.
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Newport incident photon conversion efficiency (IPCE) measurement system
Newport
Used to analyse the external quantum efficiencies (EQEs).
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