Ausgehend vom strukturell einfachen, käuflich erhältlichen Ausgangsmaterial 2-Brom-4-cyanthiazol entwarf der Verfasser des Artikels in dieser Studie Polymere Donormaterialien, die eine 4-cyanthiazol-Einheit als Akzeptor enthalten, nämlich PBTTzCN und PBTTzCN2Cl. Aufgrund der synergistischen elektronenziehenden Eigenschaften der Cyan- und Thiazol-Einheiten zeigen die entwickelten Polymerdonormaterialien PBTTzCN und PBTTzCN2Cl sowohl niedrige höchste besetzte Orbitale (HOMO) als auch eine besonders große Bandlücke. Ein Aktivschichtfilm, hergestellt durch Vermischen von PBTTzCN und dem kleinen nicht-fullerenen Molekülakzeptor L8-BO, weist eine gute Phasentrennmorphologie auf und ermöglicht eine hervorragende Ladungsübertragung. Die entsprechende Energieumwandlungseffizienz (PCE) der damit hergestellten Vorrichtungen beträgt 14,22%. Derartig basierte aktive Schichtsysteme weisen jedoch nur eine PCE von 2,02% auf, was möglicherweise darauf zurückzuführen ist, dass das HOMO-Niveau von PBTTzCN2Cl deutlich niedriger ist als das HOMO-Niveau von L8-BO, was zu einer extrem schlechten Exzitondissoziationseigenschaft und einem niedrigen Elektronentransport führt.
关键词
Organische Solarzellen; 4-Cyanthiazol; Donormaterialien; Phasentrennung; einfache Struktur