Thenylthiazole Containing B-N Bridge on Push-Pull Small Molecule Organic Photovoltaics

Abstract

Organic materials for organic photovoltaic (OPV) have been developed to increase the power conversion efficiency (PCE). Today, small molecules for OPV have been regarded as the perfect alternative to polymer-based organic materials due to their well-defined structure, high purity, no end group contamination and excellent batch-to-batch consistency. In general, the introduction of B←N unit into π conjugated small molecules can increase EHOMO and enable contraction of small molecules that exhibit large Jsc and high Voc. In addition, many groups have recently demonstrated that the B←N bridged thenylthiazole moiety can be used for photosensitive materials. Thus, based on previous studies, we designed and synthesized new A-π-D type small molecules with small band gaps and low EHOMO by introducing B←N bridged thenylthiazole, triphenylamine and indanedione derivatives. Synthesized B←N bridged thenylthiazole containing molecules exhibit high electron affinity, which indicates band gap energy reduction and broad band absorption. In this study, a method for the synthesis of B ← N bridged thienylthiazole-based organic photovoltaic cells and the optical and electronical properties of the materials are presented.;전력 변환 효율 (PCE)을 증가시키기 위해 유기태양전지로서 유기 재료들이 개발되었다. OPV의 소분자는 뚜렷한 구조, 고순도 그리고 배치 간 일관성이 우수하여 폴리머 기반 유기 물질에 대한 완벽한 대안으로 여겨져 왔다. 일반적으로, B ← N 단위를 π 공액 소분자에 도입하면 EHOMO를 증가시키고 큰 Jsc 및 높은 Voc를 나타내는 소분자의 수축을 가능하게 할 수 있다. 또한, 많은 그룹에서 B ← N 브릿지 된 thienylthiazole이 감광성 물질에 사용될 수 있음을 입증하였다. 따라서, 이전 연구에 기초하여, 본 연구는 B ← N bridged thienylthiazole, triphenylamine 및 indanedione 유도체를 도입함으로써 작은 밴드 갭 및 낮은 EHOMO를 갖는 새로운 A-π-D 형 소분자를 설계하고 합성하였다. 합성된 B ← N 가교 된 thienylthiazole-함유 분자는 높은 전자 친화도를 나타내며, 이는 밴드 갭 에너지 감소 및 광대역 흡수를 나타낸다. 이 논문에서, B ← N 브릿지 티에 닐 티아 졸계 유기 광전지의 합성 방법 및 재료의 광학적 및 전자적 특성이 제시된다.