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

• 作者: 尹世伟 杨鑫博 王文亮 邵绒
• 来源期刊: 中国科学（化学）
• 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
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 699-706
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N032015-00215

摘要

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Voc;此外,通过计算给体HOMOD与受体LUMOA之间的电子耦合Vif发现,平面性均较好的D-A分子组合Vif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Voc.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Voc.综合考虑△EL、Vif、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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王文亮		43	314	10.0	16.0
2	邵绒		1	0	0.0	0.0
3	杨鑫博		1	0	0.0	0.0
4	尹世伟		9	10	2.0	3.0