ИСТИНА

Большой интерес в мире вызывают разработки в области органической фотовольтаики, и, в частности, органических солнечных батарей (ОСБ), как способ получения чистой и возобновляемой энергии. В настоящее время эффективность преобразования энергии (КПД) ОСБ превысила 19%1 для устройств на основе аннелированных нефуллереновых акцепторных материалов (НФА)2 - сложных полиароматических соединений донорно-акцепторного типа, и 17%3 - для простых НФА неаннелированного строения с объемными боковыми заместителями в структуре донорно-акцепторного типа. 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 для реализации неаннелированных НФА остаются нерешенными вопросы стабильности, комплементарности донорных материалов для них и ряд фундаментальных вопросов, затрагивающих взаимосвязи структуры-свойства-производительности устройства. Поэтому исследования в этой области являются важными и актуальными. В данной работе разработан и осуществлен синтез новых потенциальных НФА. Структуры и чистота соединений доказаны комплексом физико-химических методов анализа. Соединения демонстрируют эффективное поглощение солнечного света в красном и ближнем ИК диапазонах как в растворах, так и в тонких пленках, имеют подходящие энергии уровней НСМО и ВЗМО для использования в качестве акцепторных материалов и обладают достаточно высокой термической стабильностью, подходящей для рабочих температур устройств. Полученные результаты тестирования НФА в смесях с коммерчески доступным донорным материалом РМ6 и акцепторным материалом Y6 продемонстрировали КПД более 18% в прототипах тройных ОСБ, что сопоставимо с рекордными значениями в этой области. Литература 1. Cui, Y., Xu, Y., et al. Adv. Mater., 2021, 33, 2102420. 2. Wan, J., Dyadishchev, I., Sun, R., et al. J. Mater. Chem. A, 2022, 10, 17122-17131. 3. Li, D., Zhang, H., Cui, X., et al. Adv. Mater., 2024, 36, 2310362. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (договор №075-15-2024-532-2 в рамках гранта № 075-15-2024-532).