科研新聞

工學院占肖衛課題組發展三維激子和電荷傳輸的稠環電子受體光伏材料

2020-04-17

北京大學工學院占肖衛課題組在非富勒烯受體有機太陽能電池研究中取得新進展,通過側鏈和端基同時氟化策略設計并合成了具有三維堆積和激子/電荷傳輸的稠環電子受體光伏材料,相關工作發表在《先進材料》上(Adv. Mater., DOI: 10.1002/adma.202000645)。

2015年,占肖衛課題組提出了稠環電子受體的概念,發明了明星分子ITIC(Adv. Mater., 2015, 27, 1170–1174,Google Scholar引用1590次,入選2015年度“中國百篇最具影響國際學術論文”)。2017年,他們率先把氟代氰基茚酮端基引入到稠環電子受體中(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;均入選2017年度“中國百篇最具影響國際學術論文”),目前性能最好的非富勒烯受體均采用氟代氰基茚酮端基。最近,他們進一步提出側鏈和端基同時氟化的稠環電子受體分子設計策略,在分子骨架水平和垂直方向上同時引入氟原子,通過氟原子誘導的多維弱相互作用,構筑緊密的三維分子堆積網絡,以實現高效的三維激子和電荷傳輸。基于側鏈和端基同時氟化的稠環電子受體FINIC的光伏性能遠高于無氟代的稠環電子受體INIC。

占肖衛課題組博士后代水星是該篇論文的第一作者,占肖衛是通訊作者。合作者包括華南理工大學解增旗課題組、西安交通大學馬偉課題組、中科院化學所易院平課題組和江浪課題組及新西蘭惠靈頓維多利亞大學Justin M. Hodgkiss課題組。

該工作得到國家自然科學基金委員會和北京大學加強基礎研究專項等的資助。


側鏈和端基同時氟化的稠環電子受體分子設計示意圖

 

文章鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202000645

 
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