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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 通过引入局域内建电场调控溶液法制备紫外光电探测器的电荷传输特性

    摘要： 氧化锌（ZnO）在紫外（UV）光电探测器领域的应用受限于较低响应度，这源于其大激子结合能导致的强带间直接复合，以及缺陷态引发的缺陷辅助电荷复合。本研究采用溶液法制备的ZnO:聚[90-十七烷基-2,7-咔唑-alt-5,5-(40,70-二-2-噻吩基-20,10,30-苯并噻二唑)]（PCDTBT）复合光敏层来克服这些缺陷。通过掺杂PCDTBT可构建局域内建电场，有效促进无退火ZnO层中光生激子解离；同时暗态下形成的耗尽区降低了多数载流子浓度，从而减小了探测器暗电流。此外，PCDTBT的吸收光谱与ZnO的荧光光谱完美重叠，有利于通过荧光共振能量转移实现载流子复合能量的再利用。研究表明ZnO中的电荷复合损耗限制了光响应性能，并为提升紫外光电探测器的光探测能力指明了方向。

    关键词： 氧化锌，紫外光探测器，溶液法制备，聚[2,6-(4,4-双-(2-乙基己基)-4H-环戊二烯并[2,1-b;3,4-b']二噻吩)-alt-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)]，内建电场

    更新于2025-11-14 15:27:09

  • 光伏混合材料中的半导体碳纳米管：以pTB7:PC<sub>60</sub>BM:(6,5)单壁碳纳米管为例

    摘要： 碳纳米管与共轭聚合物及富勒烯衍生物的复合物是一种复杂的纳米复合材料体系，因其光伏特性近期引起了广泛研究兴趣。因此，深入理解此类材料中的激子动力学对于提升激子太阳能电池效率具有重要意义。本研究探究了三元体系的光物理性质，该体系由聚合物PTB7、富勒烯衍生物PCBM与(6,5)单壁碳纳米管复合而成。我们重点揭示了单壁碳纳米管在激子解离和电荷转移过程中的贡献。这些发现有助于开发此类多组分体系在有机光伏乃至更广泛光电子学领域的应用。

    关键词： 激子动力学、PCBM（富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯）、光伏共混物、PTB7（聚[2,6-(4,4-双(2-乙基己基)-4H-环戊并[2,1-b;3,4-b']二噻吩)-alt-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)]）、单壁碳纳米管、碳纳米管

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 非对称2,1,3-苯并噻二唑液晶的相位依赖性光致发光

    摘要： 为了理解二取代对棒状液晶的影响，我们合成并表征了一系列非对称的2,1,3-苯并噻二唑化合物。这些不含C2轴的特殊分子结构被制备出来，以研究其介晶性和物理性质，并与对称分子进行比较。通过差示扫描量热法、偏光显微镜和X射线衍射研究了它们的液晶行为。热性能证明了非对称设计对液晶相形成的影响。在溶液和薄膜中进行了光物理研究，这些材料在500-650 nm范围内显示出强烈的光致发光、高量子产率（ΦF = 0.62 - 0.96）和强溶剂化显色效应。作为温度函数测量了光致发光，显示出对相态的强烈依赖性。

    关键词： 杂环化合物、液晶、发光、2,1,3-苯并噻二唑

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于染料敏化太阳能电池的杯[4]芳烃平台上连接发色团的π-间隔基电子性质修饰

    摘要： 我们基于对叔丁基杯[4]芳烃开发了两种新型染料，以评估其作为光伏器件敏化剂的行为。这些染料由双官能团化的杯[4]芳烃构成，包含三苯胺（TPA）供体、杂芳环π共轭间隔基（分别为噻吩和苯并噻二唑-苯环），以及氰基乙酸受体基团。通过紫外-可见光谱和差分脉冲伏安法研究了p-间隔基的影响，并对模型化合物进行了理论研究。含苯并噻二唑的染料表现出红移吸收，且具有从给体到受体的适宜电荷转移效率。光电流密度显著提升使得采用这些新型染料制备的器件，相比含TPA染料的对叔丁基杯[4]芳烃衍生物具有更优效率。特别是基于苯并噻二唑的对叔丁基杯[4]芳烃衍生物实现了5.84%的效率值，较含TPA染料的杯[4]芳烃衍生物效率提升了33%。

    关键词： 聚集、杯[4]芳烃、多生色团、苯并噻二唑、无金属敏化剂

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于N,N-烷基胺的有机染料结构修饰对其作为DSSC敏化剂效率影响的理论研究

    摘要： 在本研究中，我们通过理论计算对一系列新型有机染料进行了研究，这些染料以N,N-烷基胺为电子给体、氰基丙烯酸基团为电子受体和锚定基团。采用密度泛函理论(DFT)和时间相关密度泛函理论(TD-DFT)方法，计算了每种染料中由辅助给体基团(3,4-乙烯二氧噻吩，EDOT)或辅助受体基团(苯并噻二唑，BTZ或二酮吡咯并吡咯，DPP)连接噻吩或苯环构成的六种不同π共轭桥连结构的最高占据分子轨道能(EHOMO)、最低未占分子轨道能(ELUMO)、带隙(Egap)、最大吸收波长(λmax)、激发能(Eex)、开路光电压(Voc)、光捕获效率(LHE)及自由注入能(ΔGinject)等参数以比较其光伏性能。系统探究了在π桥中引入额外受体基团(DPP或BTZ)或给体基团(EDOT)对各设计染料的几何结构、电子结构及光伏性能的影响。研究表明，通过修饰染料骨架可显著提升其性能并提高光电转换效率，同时揭示所有被研究的染料都是高效染料敏化太阳能电池(DSSC)敏化剂的潜在候选材料，特别是π桥中含有受体基团DPP的染料表现尤为突出。

    关键词： 染料敏化太阳能电池，苯并噻二唑，N,N-烷基胺，二酮吡咯并吡咯，3,4-乙撑二氧噻吩

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 具有A?D?A'?D?A框架和苯并噻二唑核的非稠合非富勒烯受体，用于高性能有机太阳能电池

    摘要： 非富勒烯受体（NFAs）对有机太阳能电池（OSCs）的发展贡献显著。然而，大多数NFA具有庞大的稠环骨架，通常需要繁琐的多步合成且不适用于商业化应用。另一种策略是开发非稠环NFA，这类材料具有合成简单、光电性能和固态微结构易于调控的优势。本研究报道了两种基于A?D?A'?D?A结构的非稠环NFA——BTCIC和BTCIC-4Cl，它们具有相同的缺电子苯并噻二唑中心核但不同的吸电子端基。通过改变端基可精细调控其光学性质、能级及分子结晶度。此外，将BTCIC与BTCIC-4Cl分别与合适的聚合物给体共混后，分别实现了9.3%和10.5%的优异光电转换效率。这些结果表明A?D?A'?D?A型非稠环NFA在高效率OSCs中具有应用潜力。通过采用合适的结构单元并进行侧链优化，非稠环NFA的进一步开发将极具前景。

    关键词： A?D?A'?D?A框架，苯并噻二唑，有机太阳能电池，非稠环受体，非富勒烯受体

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于双(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑-二酮吡咯并吡咯的受体-受体型共轭聚合物：设计、合成及其取代基对太阳能电池性能的协同效应

    摘要： 通过微波辅助的钯催化Stille偶联缩聚反应，合成了三种具有不同取代基团的受体-受体型共轭共聚物（TBT-DPP、FTBT-DPP和HFTBT-DPP）。以这些共聚物为电子给体、PC71BM为电子受体制备了聚合物太阳能电池（PSCs），并研究了双(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑片段中两个氟原子与己基烷基链之间的协同效应对器件性能的影响。氟原子及两者的协同效应既能有效提升聚合物溶解性，又保持了优异的热稳定性。含两个氟原子的FTBT-DPP聚合物使PSCs光电转换效率较无取代基的TBT-DPP提高两倍，而协同效应（HFTBT-DPP聚合物）却导致效率严重降至零。密度泛函理论计算表明聚合物主链共轭程度是关键因素之一，证实同一片段中氟原子与烷基链的协同效应并非总能有效提升PSCs性能。

    关键词： 聚合物太阳能电池、二酮吡咯并吡咯聚合物、受体 - 受体共轭结构、双(噻吩 - 2 - 基) - 2,1,3 - 苯并噻二唑、协同效应

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 氟取代基对苯并噻二唑基D-π-A'-π-A型染料敏化太阳能电池光敏剂的影响

    摘要： 以三氮杂并三烯（TAT）为电子给体、噻吩为π-桥、苯甲酸为锚定基团，分别以苯并噻二唑（BT）或二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑（DFBT）为辅助受体的两种D-π-A0-π-A型有机染料LS101和LS102被应用于染料敏化太阳能电池（DSSCs）。由于氟取代基通常是强吸电子基团，向BT中引入两个氟原子有望增强辅助受体的吸电子能力，从而使DSSCs具有更宽的光捕获范围并进一步提高功率转换效率（PCE）。氟是最小的具有诱导效应的吸电子基团，但由于其共轭效应也可能表现为供电子基团。当共轭效应占主导时，辅助受体DFBT的吸电子能力反而会降低。因此，LS102的带隙变宽，紫外-可见吸收光谱发生蓝移。最终，在标准AM 1.5G太阳光照射（100 mW cm?2）和Co2+/Co3+电解质的条件下，基于LS101的DSSCs实现了10.2%的最高PCE（Jsc = 15.1 mA cm?2，Voc = 966 mV，FF = 70.1%），而基于LS102的DSSCs仅获得8.6%的PCE（Jsc = 13.4 mA cm?2，Voc = 934 mV，FF = 69.1%）。

    关键词： 功率转换效率，氟取代基，有机光敏剂，苯并噻二唑，染料敏化太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于烷氧基化苯并噻二唑单元的小分子给体：合成与光伏性能

    摘要： 本研究合成了两种基于苯并噻二唑单元的小分子给体（即BTRO和BTCN）。与BTRO相比，BTCN具有更窄的吸收光谱，但结晶性更好、载流子迁移率更高，且其光吸收特性与IDIC-4F形成互补?；贐TCN:IDIC-4F的非富勒烯全小分子有机太阳能电池（SM-OSCs）表现出4.62%的能量转换效率（PCE），短路电流密度（Jsc）为11.46 mA/cm2，开路电压（Voc）为0.89 V，填充因子（FF）为0.45。相比之下，基于BTRO:IDIC-4F的非富勒烯SM-OSCs的PCE、Jsc、Voc和FF值分别为4.08%、11.04 mA/cm2、0.91 V和0.41。结果表明，苯并噻二唑是调控非富勒烯SM-OSCs吸收特性和能级的优良受体单元。

    关键词： 苯并噻二唑，所有小分子有机太阳能电池，非富勒烯，小分子给体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 我们能从模型系统中学习到什么：聚合物主链结构对有机光伏器件性能和稳定性的影响

    摘要： 我们报道了一系列新型(X-DADAD)n共轭聚合物的合成及其广泛研究，这些聚合物具有不同的X结构单元。研究表明，通过改变聚合物主链中的X结构单元，可有效调控聚合物的光学性能、前沿能级、电荷传输特性以及薄膜形貌和光伏特性。基于含二苯并硅杂环戊二烯(P2)和咔唑(P3)单元的聚合物制备的太阳能电池实现了良好的光电转换效率(5.1-5.7%)。P2和P3聚合物在太阳能电池中展现出优异的室内外稳定性，明显优于常用基准材料。根据研究结果，所设计的(X-DADAD)n聚合物可作为稳定有机光伏器件中有前景的半导体材料。

    关键词： 操作稳定性、有机太阳能电池、噻吩、共轭聚合物、苯并噻二唑

    更新于2025-09-19 17:13:59