化学进展

作者：刘欢, 史慧敏, 李海阳, 詹传郎

单位：内蒙古师范大学化学与环境科学学院，先进材料化学与器件内蒙古自治区高等学校重点实验室 呼和浩特 010022

关键词：有机太阳能电池,硒吩,窄带隙,宽吸收

基金：内蒙古科技攻关项目(2020GG0192),内蒙古自然科学基金(2022ZD04),内蒙古师范大学(112/1004031962)

为推进高性能有机太阳能电池的发展，近年来学界对非富勒烯受体材料的设计以及其结构与性能之间的关系进行了深入研究。这些材料的分子结构性调整涉及核心结构的优化、侧链工程、共轭体系的拓展及杂原子的掺杂。硫元素因其卓越的半导体特性，以杂原子掺杂的方式在电子材料和半导体设备的制造中被普遍采用，特别是在有机太阳能电池领域。而硒，作为硫的同族元素，除了有着与硫元素相似的化学和物理性质之外，还具备自身独特的性质。例如：相比于硫原子，硒的原子半径更大，这为分子内部提供了额外空间，能够促进电荷转移和改善电子分布。此外，由于原子质量较大，硒原子的振动频率较低，这一特性增强了其在可见光谱范围内的光吸收能力。因此，硒原子的引入被视为提高有机太阳能电池效率的潜在途径。本综述聚焦于稠环电子受体（如ITIC和Y6衍生物）以及非稠环受体中硒原子的位置及含量对于其光电性能的影响。同时，探讨了硒原子取代与其他优化策略的协同作用，及其对各类有机太阳能电池（包括小分子、聚合物及全聚合物太阳能电池）性能的综合影响。

来源：2025年第2期

《化学进展》期刊编辑部

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