具有金属配位点的线性芳杂环半导体的合成及其光敏和光伏薄膜与器件

以分子基光电功能材料研究为导向，以内光电效应中的光电导和光生伏特效应为研究内容，利用分子设计和能带工程的基本原理，合成多个系列具有金属配位点的线性有机芳杂环半导体分子及其不同种类、价态、氧化还原特性和抗衡离子的配位化合物，通过调控其能级结构使之用于柔性光敏与光伏薄膜与器件的研究。线性芳杂环半导体分子一般含有两种以上具有多种取代基的1,10-邻菲咯啉、噻吩、咪唑、吡啶、吡咯、噻唑、氮唑、嘧啶等芳杂环，其合成是通过组合C－C和C－N键的交叉偶联和配位键的拓展实现。此类分子中含有多种含氮配体，可通过选择合成不同的有机芳杂环扩展体系和不同的配合物来调控所得半导体化合物的HOMO和LUMO轨道能级以及电子吸收光谱和发光特性等。选择这些结构新颖的半导体化合物，一方面制成结构和性能可调的纳米复合薄膜与器件用于研究其光敏甚至光开关特性；另一方面制成能级匹配的宽光谱吸收的染料分子用于柔性硅基光伏电池的研究。

本项目以分子基光电功能材料研究为导向，以内光电效应中的光电导和光生伏特效应为研究内容，利用分子设计和能带工程的基本原理，合成了多个系列具有金属配位点的线性有机芳杂环半导体分子及其不同种类、价态、氧化还原特性和抗衡离子的配位化合物，通过调控其能级结构使之用于柔性光敏与光伏薄膜与器件的研究。.通过4年多的研究，我们已经完成了圆满完成了任务书预期的目标，2012年以来申请人以责任作者一共发表带有国家自然科学基金标注的SCI论文62篇，其中影响因子大于3.0的文章36篇。此外，我们还成功申请5项国家发明专利（申请人为第一完成人，南京大学为第一完成单位），在此期间还有6项国家发明专利获得授权。