高吸光性富勒烯分子的设计合成

项目名称： 高吸光性富勒烯分子的设计合成

项目编号： No.21372053

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 肖作

作者单位： 国家纳米科学中心

项目金额： 80万元

中文摘要： 随着近年来有机光电材料和有机半导体技术的迅猛发展，富勒烯因其独特的分子结构和光电性质在这些领域中的研究和应用受到广泛关注，其中基于共轭高分子与富勒烯的有机太阳能电池效率已经超过9%。但是，由于富勒烯的高度对称结构导致其吸光性弱，限制了富勒烯光电材料性能的进一步提高以及应用范围的进一步扩大。因此，本项目旨在开展改进富勒烯本征弱吸光性的合成研究，以"开孔策略"这一全新合成思路为指导，拟提出1.D-A型，2.染料型，3.共聚型三类新型高吸光性富勒烯分子的设计合成，同时探索富勒烯上多位点共轭接枝发色团的可能性，一方面利用开孔反应降低富勒烯的对称性，另一方面通过向富勒烯共轭体系植入强电子给体、染料等发色团片段扩展其共轭体系。通过上述方法，可以充分利用富勒烯丰富的pi电子以及富勒烯与发色团之间的电子相互作用降低带隙，大幅提高材料的吸光范围和吸光强度，为提升富勒烯光电材料的性能、拓宽其应用提供新机遇

中文关键词： 富勒烯；有机太阳电池；高吸光性；受体材料；给体材料

英文摘要： Research in organic optoelectronic materials and organic semiconductors is rapidly advancing, and fullerene materials have received extensive attention in these fields owing to their unique molecular structures and electronic and photophysical properties.

英文关键词： fullerene；organic solar cells；highly light-absorbing capability；acceptor material；donor material