通过电子受体氟化控制有机半导体带隙

有机半导体材料有可能用于创新应用，例如透明和柔性器件，并且它们的低成本使得它们的潜在用途特别有吸引力。有机半导体材料的性质可以通过称为电子接受单元的部分结构在分子水平上控制它们的结构来调节。以大阪大学为中心的一组研究人员专门设计了一个电子接收装置，然后成功应用于太阳能电池装置中的有机半导体，该装置具有很高的光伏性能。他们的研究结果发表在NPG Asia Materials上。

“电子接受单元是有机半导体的重要元素，”研究通讯作者Yoshio Aso说。“通过将电负性氟基团控制地添加到广泛使用的电子接受材料中，我们能够精确控制所得半导体内的能级。这种调整带隙的能力转化为对注入和传输的选择性。材料中的空穴和/或电子，这在潜在的应用中很重要。“

氟化电子受体单元用于制备薄膜太阳能电池，将其与基于非氟化类似物的电池进行比较。研究人员发现，氟化材料的功率转换效率提高了3.12%。还发现氟化膜的形态良好，这支持了成功应用所需的有效电荷产生和传输。

“我们越能够在分子水平上微调有机半导体行为，就越有可能展示其宏观应用，”共同作者Yutaka Ie说。“我们希望我们所展示的带隙控制和高光伏性能将使我们的材料应用于有机发光二极管，场效应晶体管和薄膜太阳能电池等设备中。”

高电负性，更大的电子接受趋势和增强的半导体性能之间的联系的直接证明突出了有机半导体的潜力和多功能性。此类更优雅的解决方案可以大大拓宽ƒα共轭材料的范围，并强化有机电子产品的案例。