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482 《自然》文章,初稿完成!(求订阅)(第5/8页)
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  短路电流密度26.4毫安每平方厘米,开路电压o.89伏特,填充因是o.77,光电转换效率18.11%。

    这里,许秋打算延伸一下,分析为什么y系列材料相较于ITIc系列材料的性能更佳。

    从分子结构上来看,y系列材料中引入了含多个氮原子的缺电子核,构筑了adada型结构,代替了原先ITIc系列材料的ada结构。

    许秋推测,造成y系列材料性能更佳的一个重要的原因,是y系列材料中央的a单元,提供了额外的电子输运通道,使得y系列材料具有较高的电子迁移率,后者是经由scLc、ceLIV等手段验证过的。

    同时,非常高的荧光淬灭效率,高达o.77的填充因子,也证明了当下体系内的电荷输运性能确实极佳。

    另外,还有一个实验现象,就是y系列材料的性能受到侧链调控的影响非常大,也可以提供一个佐证。

    像ITIc系列ada型分子,电子的输运通道主要在两侧的a单元,那么对主要位于d单元上的侧链进行细微的调控,对分子本身电荷输运的影响就不大。

    也因此,许秋之前对ITIc系列材料的侧链调控通常都是大改,比如将苯环侧链改为烷基侧链,合成IdIc,而没有进行太多细微的调控,比如设计6、8、1o个碳原子的侧链,因为这样的改变对材料的性能影响并不大。

    而y系列adada型分子,电子的输运通道既在两侧的a单元上,又在中央的a单元上,如果对位于d单元上的侧链进行细微的调控,也会显著影响中央a单元电荷输运的性能,进而影响整体的电荷输运性能。

    最终,许秋认为adada型非富勒烯受体材料,可以成为一个高性能材料的范例。

    其他研究者可以以此为依据,开出其他类似结构的高电子迁移率的受体材料。

    第二张图片,许秋选择了若干种具有不同homo/Lumo能级结构的给体材料,包括L2

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