以三（8-羥基喹啉）銦為母體化合物,設(shè)計合成了一種新型的非富勒烯受體——三[4-（（1-2-乙基己基吲哚-2-酮-3-基）亞甲基）-8-羥基喹啉]銦（In（4OQ）₃）。采用¹H NMR對In（4OQ）₃結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并研究其熱性能及光電性能。結(jié)果表明:In（4OQ）₃具有良好的熱穩(wěn)定性,其HOMO能級為-5.72eV,LUMO能級為-3.44eV。相較于富勒烯受體如PC61BM,In（4OQ）₃在可見光區(qū)域有更強(qiáng)的吸收,吸收帶邊可以達(dá)到551nm。以P3HT為給體、In（4OQ）₃為受體制備的有機(jī)太陽能電池,表現(xiàn)出明顯的光伏響應(yīng)。這是有關(guān)8-羥基喹啉金屬配合物作為有機(jī)太陽能電池受體的首例文獻(xiàn)報道。 

【文章來源】：材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2020,38(04)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

In(4OQ)3的合成路線

經(jīng)過3步反應(yīng)，成功合成了In(4OQ)3，采用1 H NMR表征其分子結(jié)構(gòu)（圖2）。對比配體與配合物的核磁譜圖，我們發(fā)現(xiàn)兩者的所有核磁峰都基本類似，但化學(xué)位移發(fā)生了一些變化，說明配體與In3+絡(luò)合成功。同時，還發(fā)現(xiàn)配合物的三個配體上的H原子的化學(xué)環(huán)境一致，它們在空間上是完全等價的，證明In(4OQ)3的分子結(jié)構(gòu)是facial異構(gòu)體[18]。由于引入了可溶性基團(tuán)———2-乙基己基，In(4OQ)3的溶解性得到大幅改善，在氯仿、氯苯等常用溶劑中的溶解度大于60mg/mL，因此便可采用溶液法來制備光電器件。3.2 熱性能

在N2氛圍下，以10℃min-1升/降溫速率測試In(4OQ)3的熱失重（TGA）曲線和DSC曲線（圖3）。以樣品產(chǎn)生5%的質(zhì)量損失時所達(dá)到的溫度為分解溫度Td，從TGA圖中可以得知In(4OQ)3的熱分解溫度為234℃。而從DSC圖可以看到，In(4OQ)3在測量溫度區(qū)間（45～200℃）并未有吸熱或放熱峰出現(xiàn)，表明配合物在該溫度區(qū)間內(nèi)沒有發(fā)生諸如熔融或結(jié)晶等相轉(zhuǎn)變，說明In(4OQ)3是無定形固體。上述結(jié)果證明In(4OQ)3具有可用于太陽能電池的良好熱穩(wěn)定性。3.3 能級結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3461185