氟基取代效應(yīng)在非富勒烯有機光伏太陽能電池給、受體材料的設(shè)計中有很大的優(yōu)勢，目前報道的許多明星材料都離不開氟原子的參和。

近日，藥學(xué)院青年教師陳凱博士和香港科技大學(xué)顏河教授團隊合作，通過在缺電子吡嗪受體單元上引入氟原子取代基，設(shè)計并合成了兩個基于吡嗪、氟代吡嗪為受體單元和常見的BDT為給體單元的D-A型聚合物給體材料BDT-PY（不含氟聚合物）和BDT-FPY（含氟聚合物）。其中BDT-FPY和非富勒烯受體MeIC構(gòu)筑的太陽能電池的效率達到了12.3%，相比基于BDT-PY：MeIC的電池效率提高了21%。因為BDT-FPY：MeIC構(gòu)筑的太陽能電池具有更加平衡的電荷和空穴的分離，更加良好的分子平面堆積以及更加合適的相分離尺度。此研究表明氟基取代關(guān)于設(shè)計高效率的有機氮雜環(huán)聚合物給體材料是一種行之有效的方法。

該研究成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊JournalofMaterialsChemistryA（影響因子10.733）上，陳凱博士為該論文第一作者兼通訊作者。西安交大為該論文第一作者及通訊作者單位。

該工作得到了國家自然科學(xué)基金青年項目的支持。

論文鏈接：doi.org/10.1039/D0TA00599A