非富勒烯受体DA'D型稠环单元的结构修饰及电池性能研究

近年来,设计和合成高性能非富勒烯受体(NFAs)材料已经成为太阳能电池研究领域的前沿课题。基于DA'D型稠环结构的NFAs由于具有吸光系数高、能级和带隙可调、结构易于修饰、分子可高效合成、光电学性能优异等优点而受到了越来越广泛的关注。在短短7年的时间里,能量转换效率(PCE)从3%~4%提高到18%。2019年初邹应萍等报道了一个优秀的受体分子Y6,与PM6共混制备单结电池,获得了15.7%的能量转换效率。Y6类受体材料的中心给电子单元为DA'D型稠环结构,缺电子单元(A')通过氮原子与两个给电子单元(D)并联形成稠环结构,这有助于降低前线分子轨道能级并增强吸收,同时与氮相连的两个烷基链和位于噻吩并噻吩β位的两个侧链则有助于提高溶解度及调节结晶性。自Y6问世以来,人们对分子的结构剪裁进行了深入的研究,并报道了数十种新的结构。在这些新的受体中,DA'D部分的结构裁剪对提高器件效率和太阳能电池的性能起着至关重要的作用。本文对A'、D单元和侧链结构修饰的研究进展进行了综述。通过选择几组受体,对最近报道的分子进行分类,并将它们的光学、电化学、电学和光电性质与精确的结构修饰相关联,从而对结构-性能关系进行全面概述。     

基于双功能配体2，2'∶6'2″-三联吡啶-4'-羧酸的三种铜（Ⅱ）配合物的合成、结构及性质

在溶剂热条件下,合成了2个铜的双核配合物[Cu（tpyc）（H₂btc）]₂（1）、[Cu₂（tpyc）₂（suc）（H₂O）₂]（2）和配位聚合物{[Cu₃（tpyc）₃（OH）₂（H₂O）₂]ClO₄}_n（3）（H₃btc=1,3,5-benzenetricarboxylic acid,H₂suc=succinic acid,Htpyc=2,2''：6''2″-terpyridine-4''-carboxylic acid）,分别用元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射、粉末X射线衍射、热重及磁性分析对其进行了表征。结构分析表明,配合物1~3通过多重氢键作用形成三维超分子结构。磁性分析表明：配合物1的相邻Cu（Ⅱ）离子间存在铁磁耦合作用,配合物2的相邻Cu（Ⅱ）离子间存在反铁磁相互作用。     

基于1,4-双(咪唑-1-基)苯的Mn(Ⅱ)/Co(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构及性质

在溶剂热条件下,合成了3个新的配位聚合物{[Mn₃（oba）₃（bib）（DMF）（H₂O）]·DMF}_n（1）、[Co（Hoba）₂（bib）]_n（2）和{[Co（aip）（bib）]·DMF}_n（3）（bib=1,4-双（咪唑-1-基）苯,H₂oba=4,4''-二苯醚二甲酸,H₂aip=5-氨基间苯二甲酸,DMF=N,N-二甲基甲酰胺）,分别用元素分析、红外光谱、紫外可见光谱、热重分析、X射线单晶衍射、粉末X射线衍射对其进行了表征。结构分析表明：配合物1呈现三维网络结构,拓扑符号为{3¹⁸;4³⁷;5²⁴;6¹²}{3⁹;4¹²;5²;6³;7²}{3⁹;4¹²;5³;6⁴};配合物2的一维链通过O—H…O氢键连结成三维超分子,拓扑结构为{10}{8;10⁴;14}{8³}₂;配合物3的二维层状结构通过N—H…O氢键连成三维超分子,拓扑结构为{3³;4¹⁰;5;6}。配合物1能快速从染料混合物中选择性吸附刚果红。配合物2和3分子内Co（Ⅱ）离子之间存在弱的反铁磁相互作用。