有機太陽能電池領(lǐng)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(guān)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(zhuǎn)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(xué)結(jié)構(gòu)確定，吸收光譜及能級容易調(diào)節(jié)，結(jié)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(zhuǎn)換效率還較低。基于吡咯并吡咯二酮（DPP）的半導(dǎo)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(xué)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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