成果信息

噻吩并咔唑类七元稠环(Dithienocyclopentacarbazole,DTCC)是一类经典的梯形共轭并环单元，它具有强的给电子能力、良好的共平面性以及分子骨架结构易于剪裁等优点，因而被广泛地应用于设计、合成高性能的p-型聚合物半导体材料。其中，基于DTCC-基聚合物薄膜构造的有机场效应晶体管的空穴迁移率高达0.001～0.14cm2V–1s–1(Macromolecules,2013,46,7687-7695)。基于DTCC-基聚合物薄膜构造的富勒烯基OSCs的PCE达3.7～4.6％(Chem.Commun.,2010,46,3259–3261；Adv.Funct.Mater.,2012,22,1711–1722)。尽管p-型DTCC衍生物单元被广泛地应用于合成高性能的p-型聚合物半导体材料，但是DTCC-基n-型有机小分子受体材料依然没有报道。本发明通过在DTCC衍生物的噻吩端位上引入两个强吸电子端基，设计合成了一种含DTCC衍生物单元的A–D–A型有机小分子受体，获得了综合性能优异的电子传输性能。作为受体材料，在非富勒烯太阳能电池中具有良好的应用潜力。通过分子结构与有机太阳能电池器件优化，有望获得高的光电转换效率。)

背景介绍

太阳能具有取之不尽、用之不竭且无空间局限性等特点，是一类最具发展潜力的可再生能源。近年来，由于有机太阳能电池(Organic Solar Cells,OSCs)具有轻质、柔性、成本低以及可溶液法大面积加工等优势，因而备受人们关注。其中，本体异质结型有机太阳能电池取得了快速发展。目前，基于富勒烯衍生物受体构造的单结OSCs器件的能源转换效率(PCE)超过10％。然而，富勒烯衍生物受体存在一些本质的缺陷，例如：在可见光区的光捕获能力弱、合成和纯化困难及分子间聚集倾向强等，极大程度地限制了富勒烯基OSCs的进一步发展。因此，为解决富勒烯受体的上述缺点，开发新型的非富勒烯受体(例如：有机小分子受体)具有重要的研究意义，已被证实为最有前途的富勒烯衍生物受体的替代品。)

应用前景

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