Spiro Linkage as an Alternative Strategy for Promising Nonfullerene Acceptors in Organic Solar Cells
作者:Xiao-Feng Wu、Wei-Fei Fu、Zheng Xu、Minmin Shi、Feng Liu、Hong-Zheng Chen、Jun-Hua Wan、Thomas P. Russell
DOI:10.1002/adfm.201502413
日期:2015.10
This work focuses on developing diketopyrrolopyrrole (DPP)‐based small molecular nonfullerene acceptors for bulk heterojunction (BHJ) organic solar cells. The materials, SF‐DPPs, have an X‐shaped geometry arising from four DPP units attached to a spirobifluorene (SF) center. The spiro‐dimer of DPP‐fluorene‐DPP is highly twisted, which suppresses strong intermolecular aggregation. Branched 2‐ethylhexyl
这项工作的重点是为本体异质结(BHJ)有机太阳能电池开发基于二酮基吡咯并吡咯(DPP)的小分子非富勒烯受体。SF-DPP材料具有X形的几何形状,这是由四个连接到螺二芴(SF)中心的DPP单元产生的。DPP-芴-DPP的螺二聚体高度扭曲,抑制了强烈的分子间聚集。选择支链的2-乙基己基(EH),线性正辛基(C8)和正十二烷基(C12)烷基侧作为取代基,以官能化DPP部分的N,N位以调节分子相互作用。SF‐DPPEH,SF‐DPP的最佳人选s系列与聚(3-己基噻吩)(P3HT)混合时,结晶度适中,J sc为6.96 mA cm -2,V oc为1.10 V,填充系数为47.5%,功率转换效率为3.63%。但是,SF-DPPC8和SF-DPPC12在其BHJ共混物中显示出较低的结晶度,这是其J sc降低的原因。使用乙炔桥将DPP单元与SF耦合产生SF‐A‐DPP分子。如此小的修改会导致形态特征截然