9游会ag官方,9游会ag:9游会ag官方,9游会ag团队在硒吩类有机太阳能电池受体材料方面取得重要进展
发布日期：2023-03-22 供稿：化学与化工学院 摄影：化学与化工学院
编辑：段凯龙 审核：王振华 阅读次数：
近期，9游会ag官方,9游会ag化学与化工学院王金亮教授团队在集成外侧烷基不对称异构化和单硒取代策略的硒吩类小分子受体材料创制及其在高性能有机太阳能电池的应用研究方面取得重要进展，相关研究成果发表在国际化学领域顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上，题为“Double Asymmetric Core Optimizes Crystal Packing to Enable Selenophene-based Acceptor with Over 18?% Efficiency in Binary Organic Solar Cells”。 9游会ag官方,9游会ag为唯一通讯单位，化学与化工学院王金亮教授和安桥石特别研究员为共同通讯作者，硕士研究生赵鑫和安桥石特别研究员为该论文的共同第一作者。
围绕着国家的“双碳”目标，一场对新能源的研究热潮正在如火如荼的进行中。有机太阳能电池（OSCs）作为一种清洁能源技术，由于具有轻、薄、柔和易加工等诸多优点受到了广泛关注，已经展现出巨大的商业应用前景。其中开发新型小分子受体（SMAs）材料是获得高性能OSCs的最重要途径之一。从化学结构设计的角度来看，SMAs结构优化可以通过使用独特的给电子中心核、开发适当的缺电子端基和调节不同的侧链来实现。其中硒吩的引入是一种有效的分子设计策略，可以优化小分子的光电特性并提高SMAs的器件性能。然而，与许多基于噻吩的受体相比，基于硒吩类SMAs的研究相对匮乏。同时，如何利用分子工程来精确调节硒吩类受体分子间晶体的堆积和进一步优化薄膜形态，理解其与器件性能之间的关系，实现高效率受体材料的创制，仍然面临着巨大的挑战，也是目前有机太阳能电池领域的关键科学问题之一。
图1 两个硒吩类不对称区域异构受体材料的分子结构和本论文的设计思路
针对上述的关键科学问题，王金亮教授团队在前期硒和异卤原子取代砌块集成的新型单分散受体材料的创制及其在高性能有机太阳能电池中的应用研究工作(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 19241, ESI高被引论文; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202209454; Energy Environ. Sci., 2021, 14, 3945-3953, 前封面和高被引论文; Energy Environ. Sci., 2022, 15, 320; Energy Environ. Sci., 2021, 14, 90，高被引论文；Adv. Funct. Mater., 2022, 32, 2200807; ACS Energy Lett., 2018, 3, 2967等)的基础上，为了实现更高效率的硒吩类受体材料体系，将基于硒吩的不对称中心核工程和不同的烷基链策略相结合，在不改变烷基链总长度的情况下，最近设计并合成了一对A-D1A’D2-A型双不对称异构体（AYT11Se9-Cl和AYT9Se11-Cl，其具有相同的苯并噻二唑作为A’单元和两个缺电子端基作为A单元，但同时具有两个不同的基于硒吩和噻吩的不对称D1A′D2中心核，并且分别在中心单元中最外侧的硒吩环/噻吩环