摘要:
合成了两种新型低带隙共轭小分子(SMs),M1和M2,分别含有苯并双噻二唑和噻吩并噻二唑中心单元。两者均在两侧携带有氰基乙烯基的4-硝基苯,通过噻吩环与中心单元相连。长波长吸收带位于591-643 nm处,光学带隙为1.62-1.63 eV,低于P3HT的带隙。这两种小分子与PCBM或F作为电子受体一起被研究,用于制备体异质结(BHJ)有机光伏器件。F是一种改良的PCBM,之前已被合成并作为电子受体用于聚(3-己基噻吩)(P3HT)。M1:PCBM、M1:F、M2:PCBM和M2:F的功率转换效率(PCE)分别为1.05%、2.02%、1.23%和2.72%。M2作为电子给体的器件具有较高的PCE,归因于M2的空穴迁移率提高。然而,以F作为电子受体的器件PCE提高归因于F在可见区域的吸收比PCBM更强,以及由于F的LUMO能级较高导致的开路电压更高。我们还制备了从混合溶剂中浇铸的M2:F薄膜器件。BHJ器件中未经热退火和经过热退火的M2:F(混合溶剂)的PCE分别为3.34%和3.65%。