吡咯并吡咯二酮为边链的A-D-A型有机小分子光伏材料的合成与性质

张玲; 李艳芹

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吡咯并吡咯二酮为边链的A-D-A型有机小分子光伏材料的合成与性质

首发时间：2012-12-19

张玲 ¹
张玲，（1987-），女，硕士研究生，有机小分子太阳能电池材料的制备。
李艳芹 ²
李艳芹（1972年），女，教授，光电功能材料与器件

1、大连理工大学化学学院，辽宁大连 116024
2、大连理工大学化学学院，大连 116024

摘要：我们已成功合成出两种基于吡咯并吡咯二酮(DPP)和咔唑/二苯胺基团的Ａ－Ｄ－Ａ型有机小分子光伏材料CZ(TDPP)2和DPA(TDPP)2，并通过密度泛函理论计算、荧光淬灭实验、紫外－可见吸收光谱及循环伏安法等一系列检测手段对他们的性质进行了研究。通过研究表明，这两种材料都具有很好的分子内电荷迁移（ICT）特征，合成的给体材料和PC61BM界面能够产生有效的电荷分离。另外，他们对太阳光的吸收可覆盖整个紫外－可见吸收光谱。研究表明，合成的材料满足了溶液过程制备有机太阳能电池的要求。为了进一步探索这两种材料的光伏性能，我们制作了体异质结有机太阳能电池，其器件结构为ITO/PEDOT:PSS/ Donors:PC61BM/LiF/Al。其中，在模拟太阳光AM 1.5 G (80 mW cm-2)下，CZ(TDPP)2的PCE值达到了1.5％。

关键词：吡咯并吡咯二酮有机小分子 A-D-A型光伏材料体异质结

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A-D-A-type organic small molecules based on DPP terminal unit:synthesis and photovoltaic properties

ZHANG Ling ¹
张玲，（1987-），女，硕士研究生，有机小分子太阳能电池材料的制备。
LI Yanqin ²
李艳芹（1972年），女，教授，光电功能材料与器件

1、School of Chemistry, Dalian University of Technology, LiaoNing DaLian 116024
2、School of Chemistry, Dalian University of Technology, Dalian 116024

Abstract：Two novel A-D-A-type small molecule photovoltaic (PV) materials CZ(TDPP)2 and DPA(TDPP)2 with diketopyrrolopyrrole (DPP) as electron-withdrawing group were synthesized and characterized. The Density Functional Theory (DFT) calculations demonstrated the intramolecular charge transfer (ICT) behavior of the synthesized PV materials and an efficient charge separation was observed by fluorescence quenching experiment. In addition, their photophysical and electrochemical properties show that they harvest sunlight at whole visible spectrum range and keep appropriate energy levels to satisfy the requirement of solution-processable BHJ OSCs. Therefore, we explored the PV properties of synthesized donors by fabricating the BHJ solar cells with a typical structure of ITO/PEDOT:PSS/Donors:PC61BM/LiF/Al. Among them, CZ(TDPP)2 revealed a promising performance in PV devices with a power conversion efficiency (PCE) of 1.50% under an illumination of AM 1.5 G (80 mW cm-2).

Keywords： diketopyrrolopyrrole organic small molecules A-D-A-type photovoltaic materials BHJ

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张玲，李艳芹. 吡咯并吡咯二酮为边链的A-D-A型有机小分子光伏材料的合成与性质[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2012-12-19]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201212-488.

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论文编号	201212-488
论文题目	吡咯并吡咯二酮为边链的A-D-A型有机小分子光伏材料的合成与性质
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