二量体アクセプタの構造と効率が18%を超えるポリマー太陽電池について

オリゴマー型アクセプタ（OA）の分子構造の決定とそれらの分子パッキングへの影響は、得られるポリマー太陽電池（PSC）の光電変換性能を理解する上で重要ですが、まだ十分に研究されていません。ここでは、セレノフェンとチオフェンによってY6誘導体の2つのセグメントをブリッジする2つの二量体アクセプタ材料DIBP3F-SeとDIBP3F-Sを合成しました。理論的シミュレーションと実験的な1Dおよび2D NMR分光学研究は、両方の二量体がS形またはU形の対称ではなくO形の構造を示すことを証明しています。特に、このO形の構造は、二量体内の2つの末端基間の強化された分子内π-π相互作用に起因する独特な「構造ロック」メカニズムによって支配されている可能性があります。DIBP3F-Seに基づくPSCは最大効率18.09%を達成し、DIBP3F-Sに基づくセル（16.11%）を上回り、OAベースのPSCの中でも最高効率の一つにランクされています。この研究は、OAの構造を取得する簡便な方法を示し、高性能PSCに対する二量体アクセプタの可能性を強調しています。