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有机太阳能电池给受体材料界面的微纳结构调控 被引量：2
1
作者 谢祥 吕文珍 +1 位作者 陈润锋 黄维 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1591-1600,共10页
有机太阳能电池因具有成本低、质轻、柔韧性好、可大面积印刷制备等优势,引起了人们极大的关注并成为现阶段有机电子学研究的重要热点之一。有机功能层中电子给体和受体界面特性对电池的功率转换效率影响很大,通过给受体界面的微纳结构... 有机太阳能电池因具有成本低、质轻、柔韧性好、可大面积印刷制备等优势,引起了人们极大的关注并成为现阶段有机电子学研究的重要热点之一。有机功能层中电子给体和受体界面特性对电池的功率转换效率影响很大,通过给受体界面的微纳结构化,可扩大给受体的接触面积、缩短给体和受体的距离、增强光吸收,能产生更多激子并促进激子有效分离,从而有效提高器件的电池效率。本文综述了纳米压印、自组装、溶剂挥发以及模板法等调控微纳结构的技术和方法,总结了基于微纳结构构建有机光伏器件的发展现状,并对目前微纳结构化方法和光伏应用中存在问题和研究重点做了简要评述,最后展望了该研究领域下一步的发展方向和应用前景。 展开更多
关键词 有机太阳能电池 微纳结构 给受体界面 界面调控 有机光伏
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苯并噻二唑类电子受体材料分子设计与给-受体的理论匹配 被引量：4
2
作者 邵绒 杨鑫博 +1 位作者 尹世伟 王文亮 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第8期676-682,共7页
设计并理论预测了一系列A′-π-A-π-A′型苯并噻二唑衍生物电子受体分子的几何构型、前线轨道特征、吸光性质及电子重组能等信息,同时考察了丙酮、氯苯溶剂对其性质的影响.在此基础上将性能优异的受体分子与特定给体分子组合构建给-受... 设计并理论预测了一系列A′-π-A-π-A′型苯并噻二唑衍生物电子受体分子的几何构型、前线轨道特征、吸光性质及电子重组能等信息,同时考察了丙酮、氯苯溶剂对其性质的影响.在此基础上将性能优异的受体分子与特定给体分子组合构建给-受体(D-A)界面,通过计算给体HOMO与受体LUMO之间的电子耦合Vif,评估了D-A界面载流子的复合程度.结果表明,合理选择取代基对核心受体苯并噻二唑进行修饰是调节LUMO能级和能隙的有效方法.将平面性好的受体材料与非平面型给体材料搭配作为有机太阳能电池光活性层材料,有可能达到降低界面复合、减小光电压损失和提高开路电压的目的.综合考虑ΔEL,Vif,光吸收效率及溶剂化效应等因素,D1-1aγ及D1-2aγ组合有望成为电子迁移率高、在可见光和近红外区吸收宽、界面激子可以有效分离且不易复合的理想给-受体分子组合. 展开更多
关键词 苯并噻二唑 电子受体分子 给-受体界面 电子耦合 能量转换效率
原文传递
逐层沉积型有机太阳能电池的研究进展
3
作者 赵明新 姚志刚 +3 位作者 刘中原 徐文婧 马晓玲 张福俊 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期24-38,共15页
近30年来,基于给/受体材料的本体异质结被认为是有机光伏器件最理想的器件结构.优化有源层中给/受体互穿网络结构,提高激子解离和载流子传输效率是提高本体异质结有机光伏器件性能的有效途径.近年来,给/受体逐层沉积的分层异质结有机光... 近30年来,基于给/受体材料的本体异质结被认为是有机光伏器件最理想的器件结构.优化有源层中给/受体互穿网络结构,提高激子解离和载流子传输效率是提高本体异质结有机光伏器件性能的有效途径.近年来,给/受体逐层沉积的分层异质结有机光伏器件得到了快速发展,其光电转化效率可与本体异质结有机光伏器件的效率相媲美,这说明有机光伏器件领域诸多科学问题还有待深入研究.本文从工作机理、优化策略以及大面积制作潜力等方面,综合评述分层异质结有机光伏器件的代表性成果,重点阐述掺入添加剂、热处理及多元策略等在提高器件性能方面发挥的关键作用,讨论分层异质结有机光伏器件的现存问题,并展望了其发展趋势. 展开更多
关键词 逐层沉积型有机太阳能电池 垂直相分离 给/受体界面 激子解离效率
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萘二酰亚胺类电子受体材料分子设计与开路电压的理论调控 被引量：1
4
作者 邵绒 王文亮 +1 位作者 杨鑫博 尹世伟 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期699-706,共8页
采用密度泛函理论预测了6个萘二酰亚胺(NDI)衍生物电子受体分子An(n=1~6)的几何构型、前线轨道特征及吸收光谱,并分别与选定的3个给体分子Dm(m=1~3)组合,构建给-受体(D-A)界面,从单分子尺度评估了不同D-A界面载流子的复合程度.结果表明... 采用密度泛函理论预测了6个萘二酰亚胺(NDI)衍生物电子受体分子An(n=1~6)的几何构型、前线轨道特征及吸收光谱,并分别与选定的3个给体分子Dm(m=1~3)组合,构建给-受体(D-A)界面,从单分子尺度评估了不同D-A界面载流子的复合程度.结果表明,引入N、O、S等杂原子可以改变分子间氢键位点及强度,调节D-A界面分子间的距离与位移,以降低界面载流子复合,通过减小光电压损失获得高的开路电压V_(oc);此外,通过计算给体HOMO^D与受体LUMO^A之间的电子耦合V_(if)发现,平面性均较好的D-A分子组合V_(if)较大,界面载流子易于复合,会引起较大的光电压损失,不利于获得高的V_(oc).将平面性好的受体与非平面型给体材料搭配作为有机太阳能电池光活性层有可能获得高的V_(oc).综合考虑ΔE_L、V_(if)、D-A分子的平面性和光吸收效率等因素,认为D3-A5组合有望成为电子迁移率高、可见光和近红外区吸收宽、界面激子能有效分离且不易复合的理想给-受体分子组合对. 展开更多
关键词 萘二酰亚胺 给-受体界面 电子耦合 开路电压 能量转换效率
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