基于非平面稠环苝酰亚胺的全聚合物太阳能电池

作者：洪宇文; 单通; 丁奎; 钟洪亮^*

来源：功能高分子学报, 2020, 33(03): 253-261.

DOI：10.14133/j.cnki.1008-9357.20190530001

• 全聚合物太阳能电池
• 聚合物受体
• 侧链工程
• 苝酰亚胺

将一种具有扭曲结构的稠环苝酰亚胺单元(FPDI-Th)和二氟苯并噻二唑(DFBT)作为单体,并在两者之间插入带有不同烷基侧链的噻吩作为桥接单元,合成了两种新的聚合物受体PPDIBT-Th与PPDIBT-Th-C6,并将其用于全聚合物太阳能电池器件。研究了烷基侧链对聚合物性质和有机太阳能电池(OSCs)器件性能的影响。结果表明:基于这两种聚合物的OSCs器件都展示了优异的光伏性能,烷基侧链的引入不仅会影响分子自身的堆积,还会影响与其共混的聚合物的固态堆积。引入适量的烷基侧链有利于活性层的整体形貌达到较好的平衡状态,提升光伏器件的性能。虽然PPDIBT-Th-C6自身分子间堆积变弱,但是PPDIBT-Th-C6和聚合物给体共混成膜之后,有效保证了给体的固态堆积,最终获得了更大的光电流(12.15 mA/cm2)与光电转换效率(4.95%)。

• 单位
  上海交通大学; 化学化工学院