共轭CN与非共轭CF_3吸电子取代基对PPV类衍生物分子结构及光电性质的影响

运用密度泛函DFTB3LYP/6 3 1G(d)方法对CN和CF3 吸电子基团取代的PPV类衍生物的三聚体进行了几何构型优化 ,并采用含时密度泛函TD DFTB3LYP/6 3 1G(d)方法计算了其相应化合物的紫外吸收光谱 .通过对CN和CF3 取代的PPV类衍生物的分子几何结构、前线分子轨道能级、电子云分布规律的分析 ,从理论上解释了共轭CN与非共轭CF3 吸电子取代基对其光谱性质影响的差异 :前者使相应PPV类衍生物的吸收光谱发生红移 ,后者则发生蓝移 .计算结果还表明用TD DFT方法计算该体系的紫外吸收光谱值与实验数据吻合得很好 ;另外引入CN和CF3 基团之后 ,使其相应的PPV衍生物的LUMO能级降低 ,电子亲合势增加 。

新型有机光伏材料的制备及其光伏性能

为了研究和开发新型有机光伏材料以及提高有机光伏器件的光电转换效率,我们设计、合成了新型齐聚噻吩衍生物:5-氰基-2,2′:5′,2″-三噻吩(3T-CN)、5,5″-二氰基-2,2′:5′,2″-三噻吩(3T-2CN)、5-氰基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-CN)、5,5″′-二氰基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-2CN)、2,3,4,5-四噻吩基噻吩(XT)和2,5-(5′-氰基)噻吩基-3,4-噻吩基-噻吩(XT-2CN).以3T-CN、3T-2CN、4T-CN、4T-2CN、XT和XT-2CN分别作为电子给体材料,3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐(PTCDA)作为电子受体材料,组装了p-n异质结有机光伏器件,器件结构为:ITO/齐聚噻吩衍生物/PTCDA/Al,对这些器件的光伏性能进行了研究.研究发现,以3T-CN、3T-2CN、4T-CN、4T-2CN、XT和XT-2CN分别作为电子给体材料的有机光伏器件的光电转换效率分别为:1.51%,2.24%,2.10%,2.74%,0.58%和0.65%.电子给体材料中-CN基团的引入可以提高器件的光电转换效率.