小分子优先结晶构筑聚合物/非富勒烯共混体系互穿网络结构

作者：衣彦林; 梁秋菊; 李令东^*; 刘剑刚^*; 韩艳春^*

来源：应用化学, 2019, 36(04): 423-430.

• 聚合物非富勒烯太阳能电池
• 结晶性
• 相分离
• 形貌
• 后处理

非富勒烯小分子受体(SMAs)有序聚集决定聚合物/非富勒烯共混体系光伏电池的双分子复合几率。然而,由于非对称相分离聚合物趋于优先形成网络,抑制小分子受体分子结晶。在聚[(2,6-(4,8-二(5-(2-乙基己基噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩))-alt-(5,5-(1’,3’-二-2-噻吩基-5’,7’-二(2-乙基己基)苯并[1’,2’-c:4’,5’-c’]二噻吩-4,8-二酮))](PBDB-T)/9-二(2-亚甲基(3-(1,1-二氰基亚甲基)-6,7-二氟-茚酮))-5,5,11,11-四(4-己基苯基)-二噻吩并[2,3-d:2’,3’-d’]-s-引达省[1,2-b:5,6-b’]二噻吩(IT-4F)共混体系,四氢呋喃蒸汽处理可提高IT-4F结晶性,150℃热退火可提高PBDB-T的结晶性。因此,依次利用蒸汽退火和热退火处理薄膜,诱导小分子先结晶、聚合物后结晶,从而降低PBDB-T对小分子扩散的限制,构建高结晶互穿网络结构。形貌优化后降低了双分子复合,器件光电转换效率从5. 95%提高至7. 18%。

• 单位
  大连理工大学; 精细化工国家重点实验室; 高分子物理与化学国家重点实验室; 中国科学院长春应用化学研究所