新型苯并二噻吩类聚合物供体材料合成及其光伏性能研究

作者：谭华; 谭弘毅; 于俊婷; 郑祥均; 朱卫国^*

来源：常州大学学报(自然科学版), 2021, 33(05): 35-42.

• 有机太阳能电池
• 聚合物供体材料
• 苯并二噻吩
• 氟取代噻吩[3,4-b]噻吩单元

以刚性平面结构的苯并二噻吩(BDT)为给电子单元和具有稳定醌类结构的氟(F)取代噻吩[3,4-b]噻吩单元(TT)为受电子单元设计合成了两种窄带隙的聚合物供体材料。系统研究了侧链取代单元结构对聚合物供体材料光物理性能,电化学性能,活性层形貌和光伏性能影响。研究表明:相对于基于6-取代苯并噻吩侧链的聚合物供体材料PBDTBTs-TT, 2-取代苯并噻吩侧链的聚合物供体材料PBDTTBs-TT具有更宽的光子捕获范围和更强的吸光能力,这有利于提高光伏器件的短路电流。以IT-4F为受体材料,基于PBDTBTs-TT:IT-4F的光伏器件能量转换效率和短路电流分别为6.43%和14.21 mA·cm-2;而基于PBDTTBs-TT:IT-4F的光伏器件能量转换效率和短路电流提高到了7.06%和15.32 mA·cm-2。

• 单位
  常州大学; 湘潭大学