稠環(huán)電子受體的研究進(jìn)展
從1995年到2015年，由于富勒烯衍生物的性能優(yōu)于其他受體，因此一直是有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSC)的主要電子受體。但是，富勒烯的缺點(diǎn)，例如弱的可見(jiàn)光吸收，有限的電子性能可調(diào)性和形態(tài)不穩(wěn)定性，限制了OSC向更高的效率和實(shí)際應(yīng)用發(fā)展。因此，在OSC領(lǐng)域迫切需要開(kāi)發(fā)富勒烯以外的新受體。
北京大學(xué)工程學(xué)院的詹小偉教授是全球非富勒烯受體開(kāi)發(fā)的先驅(qū)之一。在2007年，Zhan的小組率先開(kāi)發(fā)了基于per二酰亞胺的聚合物受體。2015年，他們發(fā)明了ITIC星型分子，并提出了稠環(huán)電子受體的概念(FREA)。然后，他們開(kāi)發(fā)了各種分子設(shè)計(jì)策略，通過(guò)在稠環(huán)核，π橋，端基和側(cè)鏈上進(jìn)行工程設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)分子特性，并揭示了結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。他們?cè)贔REA中發(fā)現(xiàn)了與富勒烯不同的新器件物理和光物理。他們制造了高性能的OSC和FREA-鈣鈦礦混合電池。FREA的化學(xué)特征，物理特征和裝置特征不同于傳統(tǒng)的富勒烯。由于FREA的發(fā)明，OSC取得了空前的突破，在5年內(nèi)效率超過(guò)18%。FREA為OSC領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)革命，并預(yù)示了非富勒烯時(shí)代的到來(lái)。
FREAs也已用于其他領(lǐng)域，例如鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能水分解，光電探測(cè)器，場(chǎng)效應(yīng)晶體管，雙光子吸收，光熱療法等。FREAs在全世界引起了廣泛關(guān)注：超過(guò)150個(gè)組在OSC中使用FERA，超過(guò)50個(gè)組在其他領(lǐng)域中使用FREA，并且有10多家公司在銷(xiāo)售FREA。如今，F(xiàn)REA是一個(gè)由科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)，并在世界范圍內(nèi)受到關(guān)注的新興領(lǐng)域。
標(biāo)簽： 稠環(huán)電子受體