高效率有机小分子受体材料的理性设计、可控制备及其电池器件

项目名称： 高效率有机小分子受体材料的理性设计、可控制备及其电池器件

项目编号： No.91433202

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2015

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 詹传郎

作者单位： 中国科学院化学研究所

项目金额： 350万元

中文摘要： 发展到今天，有机太阳能电池（OSCs）又到了一个关键的十字路口，替代富勒烯受体的有机受体材料有望成为一个新的生长点。与C60相比，有机分子具有来源广泛、结构更易于修饰、光谱和能级更易于调节等优势，因此有机受体材料与有机给体材料的组合，将可以在能级匹配、吸收光谱匹配和聚集结构调控等方面，提供丰富多样的组合可能，为OSC的研究和性能提升提供更多选择。近两年来，我课题组已率先将效率突破到4.03%以及4.34%，燃起了科学家重新探索高效率有机受体材料的浓厚兴趣。本项目拟在前期研究基础上，通过能级、太阳光谱覆盖范围和薄膜结构的理性设计，结合电极表面修饰和叠层器件制备，将效率进一步提高到9%以上，跨入高效率有机光伏电池的行列，解决与高性能有机小分子受体材料的理性设计与可控制备相关的关键科学问题，制备得到可替代富勒烯受体材料的有机受体材料，继续保持我国在该领域的领先优势。

中文关键词： 有机半导体材料；有机太阳能电池；小分子受体材料；分子设计；聚集结构

英文摘要： To date, research on organic solar cells reaches another key crossing. Organic acceptors which are expected to replace the fullerene counterparts are considered as one new growing point. With respect to C60, the rich source, more easily accessible modifications on the molecular structure, and more easily fine-tuning on the optoelectronic property afford a large scope for matching the energy between donor and acceptor, spectral coverage of the solar emission, and film morphological of the photoactive materials when they are selected to combine with organic donors. Our group have recently achieved over 4% efficiency and this brings out the interest on the organic acceptors. In this project, we will pay our attention on the rational design of molecules on the energy level and spectral coverage of solar emission as well as film-morphology. Our goal is increasing efficiency up to over 9%. This value of efficiency will help us to continouesly lead the research in this field.

英文关键词： Organic Semiconductor;Organic Solar Cells;small molecule acceptor;molecular design;film mophology