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有机太阳能电池研究新进展!北大进一步合成稠环电子受体光伏材料

光伏电池组件  来源:北京大学新闻网    2020/4/29 15:34:01  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:北京大学工学院占肖卫课题组在非富勒烯受体有机太阳能电池研究中取得新进展,通过侧链和端基同时氟化策略设计并合成了具有三维堆积和激子/电荷传输的稠环电子受体光伏材料,相关工作发表在《先进材料》上。

2015年,占肖卫课题组提出了稠环电子受体的概念,发明了明星分子ITIC(Adv. Mater., 2015, 27, 1170–1174,Google Scholar引用1590次,入选2015年度“中国百篇最具影响国际学术论文”)。2017年,他们率先把氟代氰基茚酮端基引入到稠环电子受体中(J. Am. Chem. Soc., 2017, 139,1336–1343,Google Scholar引用547次;Adv. Mater., 2017, 29, 1700144,Google Scholar引用549次;均入选2017年度“中国百篇最具影响国际学术论文”),目前性能最好的非富勒烯受体均采用氟代氰基茚酮端基。最近,他们进一步提出侧链和端基同时氟化的稠环电子受体分子设计策略,在分子骨架水平和垂直方向上同时引入氟原子,通过氟原子诱导的多维弱相互作用,构筑紧密的三维分子堆积网络,以实现高效的三维激子和电荷传输。基于侧链和端基同时氟化的稠环电子受体FINIC的光伏性能远高于无氟代的稠环电子受体INIC。

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侧链和端基同时氟化的稠环电子受体分子设计示意图

占肖卫课题组博士后代水星是该篇论文的第一作者,占肖卫是通讯作者。合作者包括华南理工大学解增旗课题组、西安交通大学马伟课题组、中科院化学所易院平课题组和江浪课题组及新西兰惠灵顿维多利亚大学Justin M. Hodgkiss课题组。

该工作得到国家自然科学基金委员会和北京大学加强基础研究专项等的资助。


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