烷氧基取代稠环非富勒烯受体的光电性质研究

论文摘要

新型非富勒烯受体尤其是稠环电子受体的设计促进了有机太阳能电池(OSC)能量转换效率(PCE)的快速提升.最近实验报道了烷氧基取代的ORCN和烷基取代的ERCN 2种稠环电子受体,其中ORCN与P3HT给体构成的器件效率是ERCN的2倍之多.针对这一现象,本文利用密度泛函理论和含时密度泛函理论对二者的光电性质进行了比较研究.计算结果表明,与ERCN相比,ORCN表现出更好的分子平面性和更高的最高占据轨道能级,从而促进了其吸收光谱和给体分子P3HT在可见光范围内更好的互补.此外,ORCN具有更大的分子内电荷转移程度和分子间电荷分离速率,以及更小的电荷重组速率.因此,P3HT/ORCN构成的OSC开路电压和短路电流密度均有所提升,进一步使其PCE更大.

论文目录

• 0 引言
• 1 计算方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 几何构型
•   2.2 开路电压
•   2.3 与短路电流密度JSC有关的吸收光谱和分子内电荷转移
•   2.4 分子间电荷分离和重组
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 梁悦键,苏忠民

关键词: 有机太阳能电池,稠环非富勒烯受体,光电转换,电荷分离,密度泛函理论

来源: 分子科学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,电力工业

单位: 东北师范大学化学学院,长春理工大学化学与环境工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(21771035)

分类号: TM914.4;TB34

DOI: 10.13563/j.cnki.jmolsci.2019.05.003

页码: 371-378

总页数: 8

文件大小: 332K

下载量: 99