Фторирование боковых цепей является эффективным методом повышения транспорта носителей в материалах, однако на данный момент существует мало отчетов о повышении фотоэлектрических характеристик органических солнечных элементов на основе этой стратегии. В данной работе были синтезированы три безфуллереновых акцепторных материала типа акцептор-донор-акцептор (A-D-A), основанных на ди(тиофенбензоциклопентадиен)-карбазоле (HP1, HP2 и HP3), изучено влияние фторирования боковых цепей и концевых групп на свойства материалов. По сравнению с HP2 с фторированными боковыми цепями, HP1 с фторированными только концевыми группами демонстрирует красное смещение поглощения и пониженный энергетический уровень. При внесении атомов фтора в боковые цепи HP1 у HP3 наблюдается небольшое повышение уровня наименьшей незаполненной молекулярной орбитали (LUMO), оптическая энерговая щель (E_g) увеличилась с 1,57 эВ до 1,61 эВ. По сравнению с HP1 и HP2, смешанная пленка на основе PM6∶HP3 демонстрирует более выраженную морфологию фазового разделения и более высокую проводимость носителей, что приводит к повышению коэффициента преобразования энергии устройства (PCE) до 11,48% и напряжения при разомкнутой цепи (V_oc) до 0,97 В. Однако, у устройства на основе PM6∶HP1 PCE снизился до 11,08%, а V_oc — до 0,93 В. Устройство на основе PM6∶HP2 имело PCE всего 4,20%. Примечательно, что у устройств на основе PM6∶HP1∶HP3 (1∶0.5∶0.5, w/w/w) PCE дополнительно повысился до 11,95%. Результаты свидетельствуют о том, что фторирование боковых цепей является эффективной стратегией для повышения фотоэлектрических характеристик органических солнечных элементов.

безфуллереновый акцептор; органические солнечные элементы; ди(тиофенбензоциклопентадиен)-карбазол; фторирование боковых цепей; коэффициент преобразования энергии