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吉林大学蒋青&王同辉团队最新Angew：研究 3D多臂小分子对PM6:Y6混合物的影响并揭示其电子特性的关键要求

文摘   2024-11-26 20:16   瑞士  
虽然 PM6:Y6活性层的出现为有机光伏界注入了新的活力，但由于强烈的分子间相互作用导致 Y6分子过度聚集，限制了基于 PM6:Y6的有机太阳能电池 (OSC)的性能。添加3D多臂小分子受体是抑制这种聚集的有效策略。然而，为了最大限度地提高OSC效率，这些分子也应该参与电子过程。基于此，吉林大学蒋青&王同辉团队以基于苯并三唑的 3D四臂小分子 (即 SF-BTA1)为代表性示例，结合分子动力学模拟和密度泛函理论计算，研究 3D多臂小分子对 PM6:Y6共混物的形态特征（尤其是在纳米尺度上）和电子特性的分子尺度影响，相关成果发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。通过考虑PM6、Y6和 SF-BTA1组分之间的分子间堆积距离、密度和模式、从 SF-BTA1到 Y6或 PM6的激子传输速率、从 Y6或 PM6到 SF-BTA1的电荷传输速率、相邻 Y6/PM6对之间的电子/空穴传输速率以及辐射和非辐射复合过程，我们绘制了一幅全面的图景，描述了3D多臂小分子如何改善PM6:Y6共混物的形态和电子特性，从而改善OSC效率。此外，成功合理化这些方面使我们能够指出有关3D多臂小分子电子特性的关键要求。
论文信息：Yuehao Huang, Ziwen Yu, Ailing Yin, Gaofeng Han, Xingyou Lang, Jean-Luc Brédas, Tonghui Wang, Qing Jiang, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202418225.

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