Chem.J.ChineseUniversities,2023,44(7),2023008420230084(1/10)CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES高等学校化学学报研究论文不同卤化端基的非富勒烯受体对有机太阳能电池的影响郭赟彤1，2，3#，陈振宇1，2，3#，葛子义1，2，3（1.能源光电子材料与器件浙江省工程研究中心,2.中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波315201；3.中国科学院大学,北京101408）摘要非富勒烯受体(NFAs)的端基卤化是制备高性能NFAs有机太阳能电池(OSCs)的有效方法.本文合成了3种NFAs(BTP-SSe-F,BTP-SSe-Cl和BTP-SSe-Br),其具有不同的卤化端基,分别为IC-2F,IC-2Cl和IC-2Br.对3种NFAs的光物理性能、电化学性质、有机光伏性能和活性层形貌等进行测试分析发现,氟化NFAs比氯化和溴化NFAs具有更低的能级.3种NFAs的紫外-可见吸收光谱相比于常见的受体材料都出现了红移,而且BTP-SSe-F具有更强的分子间作用力.BTP-SSe-F具有更优异并且平衡的电子和空穴迁移率.与BTP-SSe-Cl和BTP-SSe-Br相比,BTP-SSe-F共混膜具有更合适的粗糙度、更好的相分离尺寸和更强的π-π堆积作用.当聚[(2,6-(4,8-双(5-(2-乙基己基-3-氟)噻吩-2-基)-苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩])-ALT-(5,5-(1',3'-二-2-噻吩-5',7'-双(2-乙基己基)苯并[1',2'-C:4',5'-C']二噻吩-4,8-二酮)(PM6)作为给体材料,基于BTP-SSe-F的光电器件表现出最高的功率转换效率(PCE=16.5%),具有最高的电流密度(JSC=28.17mA·cm−2)和填充因子(FF=74.11%).研究结果表明,不同卤化端基的NFAs对OSCs的光电性能有较大影响,其中端基的氟化可以有效构建高性能光伏材料.关键词有机太阳能电池；卤化；端基工程；非富勒烯受体中图分类号O613.4；O644.1文献标志码Adoi：10.7503/cjcu20230084EffectsofDifferentHalogenatedEnd-groupsNon-fullereneAcceptorsontheOrganicSolarCellsGUOYuntong1，2，3#，CHENZhenyu1，2，3#，GEZiyi1，2，3*（1.ZhejiangProvincialEngineeringResearchCenterofEnergyOptoelectronicMaterialsandDevices；2.NingboInstituteofMaterialsTechnology＆Engineering，ChineseAcademyofSciences，Ningbo315201，China；3.UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing101408，China）AbstractTheend-grouphalogenationofnon-fullereneacceptors（NFAs）isaneffectivemethodtofabricatehigh-performanceNFAsorganicsolarcells（OSCs）.Herein，threeNFAs，BTP-SSe-F，BTP-SSe-ClandBTP-SSe-Br，weresynthesized.Theyhaddifferenthal...
