基于苯并噻吩平面格的张力与重组能的理论研究

有机半导体材料在有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和有机太阳能电池(OSC)等领域应用广泛,但由于各类结构缺陷和迁移率较低,不利于载流子的传输.本文基于苯并噻吩设计并研究了一系列新型有机电荷传输纳米分子,利用密度泛函理论研究了分子轨道、电离能、电子亲和势、张力能和重组能等分子结构和电子性质;利用约化密度梯度函数和正规模式(NM)分析方法计算了分子内的弱相互作用和每个振动模式对重组能的贡献.结果表明,苯并噻吩格子化(形成四元格)之后,与其单体相比,分子的电子重组能降低了至少0.394 eV,空穴重组能降低了至少0.056 eV,证明格子化是降低重组能的一种有效策略.

一种基于风车格结构的有效降低内重组能的咔唑类格子化分子

基于密度泛函理论(DFT)设计了一种新型的由4个咔唑组成的类芴风车格(GZP)的有机半导体材料,研究了其结构特点及热力学和电子性质.结果表明,GZP分为船式和椅式2种构象,且船式构象GZP1(0 k J/mol)比椅式构象GZP2(122.88 k J/mol)稳定;GZP1构象的内孔径为0.298 nm,外孔径为1.079 nm;GZP1的内重组能非常低,空穴和电子重组能分别为0.089和0.106 e V,可作为潜在的电荷传输材料.