Fluorierung der Seitenketten ist ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Ladungsträgertransportleistung von Materialien, doch gibt es bisher wenige Berichte über die Verbesserung der photovoltaischen Leistung organischer Solarzellen auf Basis dieser Strategie. In dieser Arbeit wurden drei Nicht-Fullerene-Akzeptor-Materialien des Akzeptor-Donor-Akzeptor (A-D-A)-Typs (HP1, HP2 und HP3), basierend auf Di(Thiophen fusioniert mit Cyclopentadien) und Carbazol, synthetisiert und die Auswirkungen der Fluorierung von Seitenketten und Endgruppen auf die Materialeigenschaften untersucht. Im Vergleich zu HP2 mit fluorierten Seitenketten zeigt HP1 mit nur fluorierten Endgruppen eine Rotverschiebung der Absorption und abgesenkte Energielevel. Nach Einfügen von Fluoratomen in die Seitenkette von HP1 zeigt HP3 ein leicht ansteigendes niedrigstes unbesetztes Molekülorbital (LUMO) Niveau, und die optische Bandlücke (E_g) vergrößert sich von 1,57 eV auf 1,61 eV. Im Vergleich zu HP1 und HP2 zeigt die auf PM6:HP3 basierende Mischschicht eine ausgeprägtere Phasentrennung und eine höhere Ladungsträgertransporteigenschaft, was zu einer Steigerung des Energieumwandlungswirkungsgrades (PCE) auf 11,48 % und einer Leerlaufspannung (V_oc) von 0,97 V führt. Das PM6:HP1 basierende Gerät weist jedoch eine verringerte PCE von 11,08 % und ein reduziertes V_oc von 0,93 V auf. Das PM6:HP2 basierende Gerät zeigt nur eine PCE von 4,20 %. Bemerkenswert ist, dass das PM6:HP1:HP3 (1:0,5:0,5, w/w/w) basierende Gerät die PCE auf 11,95 % weiter erhöht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fluorierung der Seitenketten eine wirksame Strategie zur Verbesserung der photovoltaischen Leistung organischer Solarzellen ist.

Nicht-Fullerene-Akzeptor;organische Solarzelle;Di(Thiophen fusioniert mit Cyclopentadien) Carbazol;fluorierte Seitenketten;Energieumwandlungswirkungsgrad