名称:
Effect of the π-conjugation length on the properties and photovoltaic performance of A–π–D–π–A type oligothiophenes with a 4,8-bis(thienyl)benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene core
摘要:
苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(BDT)是构建π-共轭分子用于有机太阳能电池的优秀基础单元。本文合成了四种含有4,8-双(5-烷基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(TBDT)的A-π-D-π-A型小分子(COOP-nHT-TBDT,n = 1、2、3、4),其中2-氰基-3-辛氧基-3-氧代-1-丙烯基(COOP)为末端基团,而规则的寡聚(3-己基噻吩)(nHT)为π-共轭桥接单元。系统地研究了这些化合物的光学和电化学性质。这四个化合物都在350-600 nm范围内显示宽广的吸收带。随着π-共轭桥长度的增加,光学带隙变窄(从1.94 eV到1.82 eV),HOMO能级升高(从-5.68 eV到-5.34 eV)。使用合成的化合物作为电子供体,PC61BM作为电子受体制备并测试了有机太阳能电池。结果表明,具有更长的寡噻吩π-桥的化合物具有更好的功率转换效率和更高的器件稳定性。基于四噻吩桥接化合物4的器件具有最高的功率转换效率为5.62%,具有0.93 V的VOC、9.60 mA·cm-2的JSC和0.63的FF。