- A+
氟化策略是设计合成有机光伏聚合物给体最常用的方法,汕头大学武庆贺教授课题组在本综述中总结了氟化合成方法、氟化聚合物及其物理性质和光伏性能,为氟化聚合物给体的创新和理性设计提供支持。 非富勒烯受体的快速发展使有机太阳能电池的光电转换效率超过19%,高性能非富勒烯受体具有在600-900nm强吸收、中等HOMO能级和高结晶性等特点,这要求聚合物给体具有相匹配的物理性质,例如互补的光吸收、匹配的HOMO能级、高空穴迁移率和优异的形貌相容性。因此,有效调节聚合物给体物理性质的策略对于非富勒烯有机光伏的发展具有重要意义。氟的原子半径小,电负性强且易形成丰富的分子间弱相互作用,使其可用于高效调控聚合物的能级、吸光系数、介电常数、结晶度和电荷传输等物理性质。由于氟化策略的成功和广泛应用,目前绝大部分高性能聚合物给体都带有一个或多个氟原子。
为更有效利用氟化设计策略,并为氟化聚合物的创制提供指导,汕头大学武庆贺教授课题组对氟化合成方法、氟化聚合物及其物理性质和光伏性能进行了全面总结。详细介绍了在π共轭骨架上引入氟原子的合成方法、常用的含氟聚合单体的合成路线、以及高性能氟化聚合物给体的分子结构演变。该综述将氟化聚合物按给体或受体单元进行分类,重点介绍了聚合物结构、光电物理性质和光伏性能之间的构效关系,为氟化聚合物的理性设计提供指导。最后总结了氟原子的作用,包括降低HOMO能级、调控聚合物光物理性质、提高聚合物的结晶性和载流子迁移率、优化共混薄膜形貌和相分离、提高介电常数等。该综述也展望了氟化聚合物面临的挑战和未来可能取得进展的途径。 论文信息 Fluorinated Polymer Donors for Nonfullerene Organic Solar Cells Dongyan Li, Huijuan Wang, Jinming Chen, Prof. Qinghe Wu Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202303155
目前评论:0