ИСТИНА

В настоящее время эффективность преобразования энергии (КПД) органических солнечных батарей (ОСБ) достигла 19% [1,2] для устройств на основе аннелированных нефуллереновых акцепторных материалов (НФА) [3] - полиароматические соединения донорно-акцепторного типа с плоской и жесткой химической структурой, и 17% [4] - для НФА неаннелированного строения с объемными заместителями в структуре, что также позволяет достигать плоскостности и жесткости. Несмотря на достигнутые успехи, для коммерциализации ОСБ на основе аннелированных НФА наиболее острой проблемой является трудоемкость и многостадийность их синтеза, что делает эти материалы очень дорогостоящими. В то время, как неаннелированные НФА могут предложить более простой синтетический подход при сохранении эффективности. Однако для реализации неаннелированных НФА остаются нерешенными вопросы стабильности, комплементарности донорных материалов для них и взаимосвязи структуры-свойства-производительности устройства, что делает исследования в этой области важными и актуальными. В данной работе разработан и осуществлен синтез четырех новых потенциальных неаннелированных НФА (Рис.1). Структуры и чистота соединений доказаны комплексом физико-химических методов анализа. Соединения обладают эффективным поглощением солнечного света в красном и ближнем ИК диапазонах как в растворах, так и в тонких пленках, имеют достаточно высокой термической стабильностью и подходящие энергии уровней НСМО и ВЗМО. Результаты тестирования в прототипах ОСБ показали КПД более 18% для трёхкомпонентных систем.