有機太陽能電池(OSC)中使用的大多數材料都是通過Stille反應合成的,該反應存在經濟性差、成本效益低和環境風險等問題。因此,通過低成本和綠色方法合成有機光伏材料非常需要。在這里,中國科學院葛子義、四川大學黃艷、中國科學院大學楊道賓通過無錫直接C-H活化策略設計并合成了A-D-D-A型客體受體D-IDT,并將其引入D18:BTP-eC9宿主系統。
本文要點:
1) 與A-D-A型客體受體S-IDT相比,D-IDT顯示出更大的π共軛,但分子間相互作用要弱得多。其低結晶度使其與宿主受體BTP-eC9具有良好的相容性,這有效地促進了BTP-eCa9的早期組裝和更快的聚集轉變。這允許在活性層中形成較小的相分離,從而實現高效的激子解離和電荷傳輸。
2) 此外,當D-IDT被納入二元系統時,OSC器件的電壓損失降低了18 mV。因此,與S-IDT器件(17.66%)相比,D-IDT器件的效率提高到19.92%。該工作為通過C-H活化反應探索客體材料提供了重要指導方針,同時控制結晶動力學以微調主體受體的組裝行為。
Pengfei Ding et.al Direct C-H arylation-derived low crystallinity guest acceptor for high efficiency organic solar cells EES 2025
DOI: 10.1039/D5EE00542F
https://doi.org/10.1039/D5EE00542F