Фторирование боковых цепей является эффективным способом улучшения транспорта носителей в материалах, однако на сегодняшний день сообщений об улучшении фотоэлектрических характеристик органических солнечных элементов на основе этой стратегии немного. В данной работе синтезированы три типа не-фуллереновых акцепторных материалов типа акцептор-донор-акцептор (A-D-A) на основе ди(тиофен-встроенного циклопентадиена) и карбазола (HP1, HP2 и HP3), исследовано 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 понижение уровней энергии. После введения атомов фтора в боковые цепи HP1 уровень наименьшей свободной молекулярной орбитали (LUMO) HP3 несколько повышается, а оптическая ширина запрета (E_g) увеличивается с 1,57 эВ до 1,61 эВ. По сравнению с HP1 и HP2, смешанная пленка на основе PM6:HP3 показывает более выраженную морфологию фазового разделения и более высокую эффективность переноса носителей, что приводит к увеличению коэффициента преобразования энергии (PCE) до 11,48 %, а напряжение холостого хода (V_oc) достигает 0,97 В. В то же время у устройства PM6:HP1 PCE снижается до 11,08 %, а V_oc уменьшается до 0,93 В. Устройство на основе PM6:HP2 показало PCE всего 4,20 %. Примечательно, что у устройства на основе PM6:HP1:HP3 (1:0,5:0,5, w/w/w) PCE дополнительно увеличивается до 11,95 %. Результаты показывают, что фторирование боковых цепей является эффективной стратегией улучшения фотоэлектрических характеристик устройств на органических солнечных элементах.

не-фуллереновый акцептор;органические солнечные элементы;ди(тиофен-встроенный циклопентадиен) и карбазол;фторированные боковые цепи;коэффициент преобразования энергии