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A new non-fullerene acceptor based on the heptacyclic benzotriazole unit for efficient organic solar cells

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Journal of Energy Chemistry 2020年第3期29卷 169-173页

作者： Mei Luo Liuyang Zhou Jun Yuan Can Zhu Fangfang Cai jiefeng hai Yingping Zou College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083HunanChina Guangxi Key Laboratory of Electrochemical and Magneto-Chemical Functional Materials College of Chemistry and BioengineeringGuilin University of TechnologyGuilin 541004GuangxiChina

Non-fullerene acceptors(NFAs)become an interesting family of organic photovoltaic materials,and have attracted considerable interest for their great potential in manufacturing large-area flexible solar panels by low cost coating methods[1–5].Recently,our group proposed in the first time an A-DA’D-A molecular strategy and synthesized a new class of non-fullerene acceptor Y6 with a record efficiency above 15%with single junction organic solar cells(OSCs)[6].To further improve the photovoltaic performance of OSCs,many effective strategies have been successfully explored,such as side-chain engineering and extension of fused core and terminal group engineering[7–12].As well-known,PCE of devices is determined by the open circuit voltage(Voc),short-circuit current density(Jsc)and fill factor(FF)[13].Among them,Voc is associated with low-lying highest occupied molecular orbital(HOMO)of donor and lowest unoccupied molecular orbital(LUMO)of acceptor of the active layer[14–16].Side-chain engineering is an effective strategy for manipulating energy levels and improving photovoltaic performance of devices[17–19].For example,introducing the alkyl/alkoxy chains can effectively tune the HOMO/LUMO energy levels[20–22].Tang et al.have reported a novel non-fullerene acceptor ITC6-IC.ITC6-IC has relatively high LUMO level and high Voc than those of ITIC due to the introduction of weak electrondonating hexyl group on thiophene[23].

关键词： Near-infrared electron acceptor Y9 Ladder-type heptacyclic fused ring Non-fullerene electron acceptors High-performance OSCs

Diflurobenzothiadiazole core-based noncovalently fused small molecule acceptor exhibiting over 12% efficiency and high fill factor

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Journal of Energy Chemistry 2020年第12期29卷 7-13页

作者： Qin Chang Honggang Chen Jun Yuan Yunbin Hu jiefeng hai Wei Liu Fangfang Cai Juan Hong Xuxian Xiao Yingping Zou College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083HunanChina Guangxi Key Laboratory of Electrochemical and Magneto-Chemical Functional Materials College of Chemistry and BioengineeringGuilin University of TechnologyGuilin 541004GuangxiChina School of Materials Science and Engineering Zhengzhou UniversityZhengzhou 450001HenanChina

The versatility and flexibility of organic photoelectric materials endow organic photovoltaic cells fine function modulation and huge commercial potential. In this work, a new noncovalent fused-ring small molecule acceptor(SMA) BID-4 F has been synthesized for high-efficient organic solar cells(OSCs). BID-4 F consists of a diflurobenzothiadiazole(DFBT) core, ladder-like indacenodithiophene(IDT) spacers, and dicyanoindanone electron-withdrawing end groups, which are supposed to be conformationally interlocked by noncovalent interactions, leading to good molecular planarity. In addition, compact solid state stacking was revealed by UV–vis–NIR absorption spectrum. The optimized PM6:BID-4 F based device delivers an eminent power conversion efficiency(PCE) of 12.30% with a high open-circuit voltage(Voc) of 0.92 V and a high fill factor(FF) of 74.3%. Most importantly, the PCE and FF are among one of the highest values reported for the OSCs based on the unfused-ring SMAs. Overall, our work demonstrates that the unfused ring central framework with high molecular planarity through noncovalent interactions provides a good strategy to construct highly efficient SMAs.

关键词： Diflurobenzothiadiazole core Noncovalently fused small molecule acceptor High efficiency High fill factor

基于噻唑并噻唑结构的共轭聚合物太阳能电池材料的合成与表征

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中国科技论文 2014年第2期9卷 247-252页

作者：海杰峰尹良敏唐卫华南京理工大学化工学院南京210094

为了得到一种新型高效的聚合物太阳能电池材料,通过Stille聚合反应合成了一种以噻唑并噻唑为电子受体单元和硅基联噻吩为电子给体单元的交替共轭聚合物(PTTz-Si)。这种聚合物具有较窄的光学带隙(1.77eV)、较高的热稳定性以及比较宽泛的... 详细信息

为了得到一种新型高效的聚合物太阳能电池材料,通过Stille聚合反应合成了一种以噻唑并噻唑为电子受体单元和硅基联噻吩为电子给体单元的交替共轭聚合物(PTTz-Si)。这种聚合物具有较窄的光学带隙(1.77eV)、较高的热稳定性以及比较宽泛的紫外可见吸收光谱,其良好的溶解性保证了可以通过溶液加工制备成有机太阳能电池器件,是一种潜在的聚合物太阳能电池活性层供体材料。通过核磁共振氢谱、碳谱、热重分析、紫外可见吸收光谱、凝胶渗透色谱和电化学等测试方法对该聚合物进行了表征,并且将聚合物与PC71CM共混制备聚合物太阳能电池器件,获取0.76%的光电转化效率。

关键词：光电池共轭聚合物噻唑并噻唑聚合反应表征

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n型有机热电材料掺杂改性的研究进展

材料导报 2022年第10期36卷 200-210页

作者：高然吴庆港雷乐乐钟定文海杰峰陆振欢桂林理工大学化学与生物工程学院广西电磁化学功能物质重点实验室广西桂林541004

近年来,热电材料引起了越来越多的关注,尤其有机热电材料发展非常迅速。有机半导体具有质轻、成本低廉、柔性好、结构易裁剪和本征热导低等特点,在低温微温差发电与制冷等方面具有独特优势,在热电材料领域具有极大的发展前景。其中,p型... 详细信息

近年来,热电材料引起了越来越多的关注,尤其有机热电材料发展非常迅速。有机半导体具有质轻、成本低廉、柔性好、结构易裁剪和本征热导低等特点,在低温微温差发电与制冷等方面具有独特优势,在热电材料领域具有极大的发展前景。其中,p型有机热电材料的研究已取得了很大进展,其最高电导率超过1000 S/cm,热电性能接近无机材料的水平;相比之下,n型有机热电材料的发展则较缓慢,尤其电导率还有待进一步提高。提高n型有机热电材料性能的途径主要是通过分子骨架设计和侧链修饰来调控电导率、热导率和Seebeck系数,再引入掺杂剂掺杂改性,更进一步地提高材料热电性能。有机固相主要为非晶态,且分子间相互作用比较复杂,阻碍了掺杂机理的研究,导致掺杂改性研究发展缓慢。但最近涌现了不少文献成果,掺杂机理逐渐明晰,相关理论体系也越来越完整。本文综述了近年来掺杂改性n型有机热电材料的研究进展,探讨当前存在的问题,并展望该领域的发展方向。

关键词： n型有机热电材料掺杂电导率热电性能有机复合材料构效关系

腹腔镜下腹壁疝腹膜外补片修补术与腹腔内补片修补术比较的多中心回顾性研究

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中国普通外科杂志 2023年第10期32卷 1469-1475页

作者：陈璐张卓李鹏洲刘海姚敦武徐家朴徐大勇尹晖明魏源水刘希钦刘杰锋陈光谱周昕朱利勇黄耿文中南大学湘雅医院疝和腹壁外科中心湖南长沙410008 中南大学湘雅医院普通外科湖南长沙410008 中南大学湘雅医院国家老年疾病临床医学研究中心湖南长沙410008 湖南省浏阳市人民医院胃肠外科湖南浏阳410314 中南大学湘雅三医院胃肠疝外科湖南长沙410013 湖南医药学院第一附属医院普通外科湖南怀化418000 湖南省株洲市三三一医院普通外科湖南株洲412008 湖南省长沙市第一医院普通外科湖南长沙410005 湖南中医药大学第二附属医院普通外科湖南长沙410005 湖南省中医药大学第一附属医院普通外科湖南长沙410007 湖南省益阳市人民医院普通外科湖南益阳413001 湖南省长沙市第四医院普通外科湖南长沙410006 湖南省湘潭市中心医院普通外科湖南湘潭411199

背景与目的:腹壁疝修补术是最常见的外科手术之一,全球每年有200万例左右的腹壁疝患者接受手术治疗。与开放手术相比,腹腔镜下腹壁疝修补术优势明显。然而腹腔镜下腹腔内补片修补术(IPOM)与腹腔镜下腹膜外补片修补术(ESR)这两种腔镜术... 详细信息

背景与目的:腹壁疝修补术是最常见的外科手术之一,全球每年有200万例左右的腹壁疝患者接受手术治疗。与开放手术相比,腹腔镜下腹壁疝修补术优势明显。然而腹腔镜下腹腔内补片修补术(IPOM)与腹腔镜下腹膜外补片修补术(ESR)这两种腔镜术式的优缺点及疗效如何,尚无大样本的临床研究证实。因此,本研究通过比较ESR与IPOM两种手术方式治疗腹壁疝的近远期疗效,为临床提供循证参考。方法:回顾性分析2017年1月1日—2022年12月31日湖南省11家医疗机构收治的157例行腹腔镜腹壁疝修补术患者的临床资料,其中124例行ESR(ESR组),33例行IPOM(IPOM组),对比分析两组病例的临床特点、手术方式和术后近远期效果。结果:全组无中转开腹病例或围术期死亡病例。两组病例的年龄、性别、BMI、类型差异均无统计学意义(均P>0.05)。两组病例疝环横径、手术时间、术中出血量、疝环闭合概率差异均无统计学意义(均P>0.05)。网片固定方式ESR组以自固定和缝线固定为主(91.1%),而IPOM组以钉枪固定为主(69.7%),差异有统计学意义(P0.05)。中位随访10.3个月,ESR组无复发病例,IPOM组2例复发(6.1%),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:ESR是湖南地区腹腔镜下腹壁疝修补的主流术式之一。由于固定方式和网片选择的不同,ESR较之IPOM而言,术后疼痛更轻微、费用更低、复发率更低,且并不明显增加手术时间和术后近期并发症。

关键词：疝,腹疝修补术腹腔镜外科网

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太阳能电池有机电子传输材料研究新进展

材料导报 2016年第11期30卷 44-49,67页

作者：吴启超袁小亲陆振欢刘勇平杨建文海杰峰张灵志桂林理工大学化学与生物工程学院广西电磁化学功能物质重点实验室桂林541004 中国科学院广州能源研究所广州510640

当今能源危机问题日益紧迫,以太阳能为代表的新能源开发成为研究热点。有机半导体材料具有成本低廉、可塑性强、性能优异等特点,因此在太阳能电池领域中具有极大的应用前景。研发性能优异、成本低、稳定性高的有机电子传输材料是太阳能... 详细信息

当今能源危机问题日益紧迫,以太阳能为代表的新能源开发成为研究热点。有机半导体材料具有成本低廉、可塑性强、性能优异等特点,因此在太阳能电池领域中具有极大的应用前景。研发性能优异、成本低、稳定性高的有机电子传输材料是太阳能电池研究领域的重要内容。总结了近年来有机电子传输材料的研究进展和发展方向,按照其分子结构分为富勒烯衍生物、大π共轭体系、非π体系、改性材料、碳纳米材料等5类体系,分别介绍了其结构特性,讨论了其在太阳能电池应用中存在的问题及解决方法,综述了该领域的最新研究成果,最后总结了开发新型高效的有机电子传输材料的研究方向。

关键词：太阳能电池电子传输层有机电子传输材料有机半导体