Fluorierte Seitenketten sind ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Ladungsträgertransportleistung in Materialien, jedoch gibt es bisher nur wenige Berichte über die Verbesserung der photovoltaischen Leistung organischer Solarzellen basierend auf dieser Strategie. Daher wurden in dieser Arbeit drei nicht-fullerene Akzeptormaterialien vom Typ Akzeptor-Donor-Akzeptor (A-D-A) auf Basis von Di(thienbenzocyclopentadien) und Carbazol (HP1, HP2 und HP3) synthetisiert und der Einfluss der Fluorierung von Seitenketten und Endgruppen auf die Materialeigenschaften untersucht. Im Vergleich zu HP2 mit fluorierten Seitenketten zeigte HP1 mit nur fluorierten Endgruppen eine Rotverschiebung der Absorption und gesenkte Energieniveaus. Durch die Einführung von Fluoratomen in die Seitenkette von HP1 zeigte HP3 einen gewissen Anstieg des niedrigsten unbesetzten Molekülorbitals (LUMO), und die optische Bandlücke (E_g) vergrößerte sich von 1,57 eV auf 1,61 eV. Im Vergleich zu HP1 und HP2 zeigte die auf PM6∶HP3 basierende Mischschicht eine deutlichere Phasentrennung und eine höhere Ladungsträgertransportleistung, was zu einem Anstieg der Energieumwandlungseffizienz (PCE) auf 11,48 % und einer Leerlaufspannung (V_oc) von 0,97 V führte. Die PCE des auf PM6∶HP1 basierenden Geräts fiel jedoch auf 11,08 %, und die Leerlaufspannung auf 0,93 V. Die PCE des auf PM6∶HP2 basierenden Geräts betrug nur 4,20 %. Bemerkenswert ist, dass die PCE des auf PM6∶HP1∶HP3 (1∶0,5∶0,5, w/w/w) basierenden Geräts weiter auf 11,95 % anstieg. Die Ergebnisse zeigen, dass fluorierte Seitenketten eine wirksame Strategie zur Verbesserung der photovoltaischen Leistung organischer Solarzellen sind.

nicht-fulleren Akzeptor; organische Solarzelle; Di(thienbenzocyclopentadien) und Carbazol; fluorierte Seitenketten; Energieumwandlungseffizienz