卤原子取代苯并噻二唑聚合物给体材料的合成及其光伏性能研究

通过对苯并噻二唑单元进行氟、氯等卤原子取代,并同时调节烷基侧链的长度,设计合成了一系列基于苯并噻二唑四噻吩类的聚合物太阳电池材料.不同卤原子取代以及烷基侧链的长度都会影响聚合物的结晶性和薄膜聚集形貌从而改变其带隙和电荷传输性质.氟、氯原子的引入可调节聚合物的能级结构,而且相对于氟原子而言,具有更大原子半径的氯原子的引入可在更大尺度下调节能级结构,从而大幅提高相应太阳电池的开路电压,同时通过侧链的优化可进一步调节聚合物的微观聚集结构,改善器件能量转换效率.结果表明,在氯原子和氟原子共同作用的情况下,引入较长的侧链有利于提升聚合物的开路电压和短路电流,从而获得较好的器件性能.其中,以氯、氟共同取代的聚合物PCFBT4T-2OD与PC_(71)BM为活性层的器件性能最佳,能量转换效率可达8.84%.     

可溶性窄带隙芴-噻吩共轭齐聚物的合成与表征

设计并合成了新型可溶性芴-噻吩共轭齐聚物FT6CE,对该化合物的热性质、光物理性质和电化学性质进行了详细表征.以FT6CE为给体,(6,6)-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)为受体,用溶液旋涂方法制备了体异质结太阳能电池器件,发现采用体积比为2∶1的氯仿/氯苯混合溶剂制备的器件性能最好,能量转换效率达到2.15%.