有機太陽能電池領域已經(jīng)發(fā)展了二十多年，現(xiàn)在無論是材料還是器件都有了巨大的突破。但是，多數(shù)太陽能電池還是使用基于富勒烯衍生物作為受體材料，富勒烯衍生物具有良好的電子傳輸性能，但也有一些無法回避的缺陷，例如提純成本高、可見光吸收弱、調(diào)節(jié)能級較難、穩(wěn)定性較差等。非富勒烯受體材料具有優(yōu)秀的性質(zhì)，例如在可見光及近紅外區(qū)有較強的吸收、能級容易調(diào)節(jié)、合成及提純成本低等，開發(fā)新型非富勒烯受體材料至關重要。
基于聚合物給體的非富勒烯太陽能電池效率發(fā)展非常快，至今為止非富勒烯的單層電池光電轉換效率（PCE）已經(jīng)突破13%。但是聚合物給體材料卻也有明顯的缺陷，例如分子量分布的批次差異。小分子材料與聚合物比較具有更明顯的優(yōu)勢，其化學結構確定，吸收光譜及能級容易調(diào)節(jié)，結晶性質(zhì)可控，無批次差異。但是目前基于非富勒烯受體的小分子太陽能電池的光電轉換效率還較低。基于吡咯并吡咯二酮（DPP）的半導體材料一直被認為是有希望的給體材料。DPP單元具有出色的性能，尤其是高電子遷移率、高光化學穩(wěn)定性、強吸光性，而且容易模塊化合成。之前報道了幾個基于DPP的受體材料，由于LOMO較淺，其效率較低，只有5%左右。
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