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大阪大学:开发了一种用于高性能有机半导体的氟化电子受体单元

来源:材料科技在线|

发表时间:2018-10-21

点击:12909

摘要:


研究人员合成了一种用于有机半导体的氟化电子受体。氟取代基的高电负性增强了广泛应用的电子受体的电子接受性能。基于氟化产物的薄膜太阳能电池的功率转换效率明显高于含有未修饰类似物的电池。该合成材料可用于薄膜有机太阳能电池器件。


化学结构与光电性能。图片来源:大阪大学

有机半导体材料具有应用于透明和柔性器件等创新应用的潜力,其低成本使其潜在用途特别具有吸引力。有机半导体材料的性能可以通过在分子水平上通过被称为电子接受单元的部分结构来控制它们的结构。以大阪大学为中心的一组研究人员专门定制了一个电子接收单元,该单元随后成功地应用于太阳能电池器件中的有机半导体,该器件显示出了高的光电性能。他们的研究结果发表在《NPG Asia Materials》杂志上。


研究通讯作者Yoshio Aso说:“电子接收单元是有机半导体的重要组成部分。通过在一种广泛使用的接受电子的材料中添加电负性氟基团的控制,我们能够精确地控制产生的半导体中的能级。这种调节带隙的能力转化为对材料中空穴和(或)电子的注入和运输的选择性,这在潜在的应用中很重要。”

使用氟化电子受体单元制备薄膜太阳能电池,将其与基于非氟化类似物的电池进行比较。研究人员发现,氟化材料的功率转换效率提高了3.12%。还发现氟化膜的形貌良好,这支持了成功应用所需的有效电荷产生和传输。


共同作者Yutaka Ie说“我们越是能够在分子水平上微调有机半导体行为,就越有可能展示其宏观应用。我们希望我们所展示的带隙控制和高光伏性能将使我们的材料应用于有机发光二极管,场效应晶体管和薄膜太阳能电池等器件中。”


高电负性,更大的电子接受趋势和增强的半导体性能之间的联系的直接证明突出了有机半导体的潜力和多功能性。 此类更完美的解决方案可以大大拓宽ƒÎ—共轭材料的范围,并强化有机电子产品的案例。


文章来源于sciencedaily,由材料新闻在线团队编译,原文题目Controlling organic semiconductor band gaps by electron-acceptor fluorination

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