理论研究吡咯二酮修饰的PTB7Ir对有机太阳能电池界面电荷转移机制的影响

作者：李双宝^*; 刘强; 苏忠民

来源：广东化工, 2021, 48(20): 6-8+18.

• 有机太阳能电池
• 铱(III)配合物
• 密度泛函理论
• 电荷转移
• 电荷重组

近年来,有机太阳能电池(organicphotovoltaics,OPV)因成本低、无污染、具有较好的柔性成为潜在的新能源转换装置。但由于其能量转换效率较低导致竞争力不强。而造成这一现象的直接原因就是给/受体(donor/acceptor,D/A)界面电荷转移的过程复杂而难以预测。有实验报道,由D/A复合物的三重电荷转移激发(~3CT)态到给体三重激发(T_1)态的电荷重组过程会限制聚合物太阳能电池能量转换率。如果调解~3CT的能级低于给体的T_1态能级,将有效抑制电荷重组过程,改善电荷转移,提高电池效率。本论文选取当前实验合成的具有较高效率的PTB7Ir给体分子为原型,拟采用密度泛函理论方法,通过讨论不同吸电子基团修饰的PTB7Ir聚合物给体分子对D/A界面电荷转移机制的影响,研究目标材料的各光物理参数,从而筛选出性能优异的给体材料,期望完善给体分子的设计策略,为实验合成提供理论依据。

• 单位
  东北师范大学; 吉林化工学院