二维共轭聚合物苝酰亚胺在全聚合物太阳能电池中的应用

【摘要】：通过Stille偶联聚合合成了一种新型n-型二维共轭聚合物苝酰亚胺P(PDI-BDT),并将其用作全聚合物太阳能电池(All-PSCs)中的受体光伏材料。聚合物P(PDI-BDT)显示比较好的热稳定性,其热分解温度为361℃。在固体薄膜中,聚合物的吸收边延伸至757 nm,光学带隙是1.64 eV。聚合物P(PDI-BDT)的吸收光谱与给体聚合物PTB7-Th的吸收光谱互补。通过循环伏安法测量了P(PDI-IDT)的电子能级,测量得到其LUMO能级为-3.89 eV,与常用富勒烯受体PCBM的LUMO能级接近。采用SCLC方法测量的PTB7-Th:P(PDI-BDT)共混膜的电子和空穴迁移率分别为1.15×10~(-4)和1.76×10~(-2)cm~2/V s。通过溶液旋涂的方法,制备了以PTB7-Th:P(PDI-BDT)为光伏活性层的全聚合物太阳能电池(其中PTB7-Th为给体、P(PDI-BDT)为受体),其能量转换效率为4.71%。同时,通过原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)表征了共混活性层的形貌特征,活性层形貌结果很好地支持了器件获得最优效率的活性层制备条件。 【作者单位】：苏州大学材料与化学化工学部
【关键词】：苝酰亚胺 n-型二维共轭聚合物全聚合物太阳能电池
【分类号】：O631;TM914.4
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