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非熔合环受体具有较高的侧链经济性，使铸态有机太阳能电池能达到11.17%( An unfused-ring acceptor with high side-chain economy enabling 11.17% as-cast organic solar cells )
F Du H Wang Z Zhang L Yang J Cao J Yu W Tang
非富勒烯受体（NFAs）的侧链工程对于调节其溶解度、结晶度以及在活性层中的填充行为是追求高性能有机太阳能电池（OSCs）的关键。NFA通常使用高重量比的侧链来实现所需的器件效率。尽管在优化分子设计时增加了成本和合成困难，但侧链经济却很少被讨论。本文引入7H-二苯并[c,g]咔唑(DCB)作为给电子核，设计了具有低侧链重量比的未封端环受体（UFAs）。设计了DCB-4F,并与咔唑核类似物CB-4F进行了比较。当使用相同的侧链时，DCB核的独特构象赋予DCB-4F更高的溶解度（在氯仿中为8.2mg mL1)。DCB-4F薄膜的最低未占据分子轨道(LUMO)能级为3.86eV,光学带隙为1.55eV,具有与聚合物供体PM6互补的最大吸收谱（667 nm）。PM6:DCB-4F铸态OSC具有9.56%的功率转换效率和1.00V的高开路电压(VOC)。在铸态溶液中加入10%重量的PC71BM,可获得11.17%的功率转换效率,是铸态单结UFA器件的最高功率转换效率之一。PM6:DCB-4F共混物具有均匀的纳米纤维形态和较高的疏水性。利用空间位阻DCB类核设计构象可调的NFAs有望实现高效铸态OSCs。
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