含有醌式结构的四硫富瓦烯衍生物的设计合成以及光电应用

In the past few decades, pi-conjugated chromophores that are able to absorb light in the near-infrared (NIR) region have attracted increasing attention, owing to their potential applications in photovoltaic cells, photothermal agents, bioimaging and advanced optoelectronics. However, in spite of all the efforts has been made, up to now only a limited number of air-stable, neutral organic small molecules have been developed possessing optimal NIR optical activity. Thus, this project will focus on development of NIR absorption dyes by embeding quinoidal unit into tetrathiafulvalene based electron donor-acceptor molecules and their application.

近红外吸收材料由于其优异的光、电等性能，在许多领域有着应用，如信息存储、热吸收剂、光学过滤器、光探测、光电转化以及生物检测、医学治疗等，因此近年来其研究受到关注。尽管有机近红外吸收材料种类繁多，但是稳定的中性有机小分子材料仍然较少，尤其是具有近红外强吸收且高迁移率的有机半导体材料。因此，本项目拟通过含有醌式单元的四硫富瓦烯给受体分子，系统研究醌式单元的引入对TTF衍生物光物理和光化学性质的影响并明晰其规律，筛选出具有近红外强吸收的分子材料，并进一步考察其在光电器件中的应用。

近年来，由于近红外吸收/发射（>750 nm）材料由于其优异的光、电等性能，在许多领域有着应用，如信息存储、光探测、光电转化以及生物检测、医学诊疗等，因此其研究受到关注。尽管有机近红外吸收材料种类繁多，但是稳定的中性有机小分子材料仍然较少，尤其是具有近红外强吸收且高迁移率的有机半导体材料。在基金委的支持下，项目设计合成了系列四硫富瓦烯衍生物，通过给受体结构的引入调节其光物理性质和能级，发展了近红外强吸收的双极性半导体材料、近红外兼具强吸收和发射的空穴传输材料以及高电导的分子材料，为该方面分子材料的设计和制备提供了新的思路。部分成果以研究论文的形式在Nat. Commun., Adv. Mater., J. Mater. Chem. C, Org. Chem. Front.等影响的学术期刊上发表共8篇论文。