非富勒烯型聚合物太阳电池取得超过11%的光伏效率

非富勒烯型聚合物太阳电池,由于其非富勒烯类受体材料可易于通过分子设计获得与聚合物给体材料互补的光吸收、匹配的电子能级从而有可能获得更高的效率,而受到了越来越多的关注.最近的研究发现,采用非富勒烯型受体材料与一种新型中等带隙聚合物给体材料可实现创纪录的11.2%的能量转换效率.这一成果预示非富勒烯受体将成为聚合物太阳电池研究下一波的新热点,并有可能成为这一类太阳电池新的突破口.     

非富勒烯聚合物太阳电池研究进展

综述了以p-型共轭聚合物为给体、n-型有机半导体为受体的非富勒烯聚合物太阳电池光伏材料最新研究进展,包括n-型共轭聚合物和可溶液加工小分子n-型有机半导体(n-OS)受体光伏材料,以及与之匹配的p-型共轭聚合物给体光伏材料.介绍的n-型共轭聚合物受体光伏材料包括基于苝酰亚胺(BDI)、萘酰亚胺(NDI)以及新型硼氮键连受体单元的D-A共聚物受体光伏材料,目前基于聚合物给体(J51)和聚合物受体(N2200)的全聚合物太阳电池的能量转换效率最高达到8.26%.n-OS小分子受体光伏材料包括基于BDI和NDI单元的有机分子、基于稠环中心给体单元的A-D-A型窄带隙有机小分子受体材料等.给体光伏材料包括基于齐聚噻吩和苯并二噻吩(BDT)给体单元的D-A共聚物,重点介绍与窄带隙A-D-A结构小分子受体吸收互补的、基于噻吩取代BDT单元的中间带隙二维共轭聚合物给体光伏材料.使用中间带隙的p-型共轭聚合物为给体、窄带隙A-D-A结构有机小分子为受体的非富勒烯聚合物太阳电池能量转换效率已经突破12%,展示了光明的前景.最后对非富勒烯聚合物太阳电池将来的发展进行了展望.     

聚合物太阳电池光伏材料

聚合物太阳电池由共轭聚合物给体和可溶性富勒烯衍生物受体的共混膜夹在ITO透光电极和金属电极之间所组成,具有结构简单、成本低、重量轻和可制成柔性器件等突出优点,近年来受到广泛关注。聚合物太阳电池中的给体和受体光伏材料是决定器件性能的关键。本文综述了共轭聚合物给体和富勒烯受体光伏材料的最新研究进展,对共轭聚合物受体材料和给体-受体双缆型共轭聚合物光伏材料的研究进展也进行了简要介绍。在共轭聚合物给体材料中对聚噻吩衍生物以及含有苯并噻二唑的窄带隙D-A共聚物进行了重点介绍。     

高效率厚膜聚合物太阳电池的研究进展

聚合物太阳电池作为第三代光伏技术,具有轻、薄、柔的特点,在未来应用中极具潜力.目前聚合物太阳电池的最高能量转化效率已经超过13%,为未来的产业化发展奠定了基础.为了进一步实现聚合物太阳电池的规模化制备,发展适合于卷对卷印刷工艺的高效率厚膜聚合物太阳电池体系至关重要.本文结合现阶段富勒烯聚合物太阳电池体系、非富勒烯聚合物太阳电池体系和三元聚合物太阳电池体系的最新研究进展,从给受体材料分子设计、光敏层薄膜形貌、电池器件制备方法及工作机理等方面对高效率厚膜聚合物太阳电池的相关工作进行了系统介绍,并对未来高效率厚膜聚合物太阳电池的研究方向进行了展望.     

聚合物太阳能光伏技术研究进展

聚合物太阳电池因其结构简单、成本低、重量轻和可制成柔性器件等突出优点,近年来受到广泛关注,成为发展绿色可再生能源的重要方向。聚合物太阳电池中的给体和受体光伏材料是决定器件性能的关键,本文综述了共轭聚合物给体和富勒烯受体光伏材料的最新研究进展,并在共轭聚合物给体材料中对聚噻吩衍生物以及窄带隙D-A共聚物进行了重点介绍。同时讨论了薄膜优化和器件稳定性,最后从提高电池效率的几个方面展望了聚合物太阳电池的发展方向。     

面向非富勒烯型有机光伏电池的聚合物给体材料设计

可溶液加工的有机光伏电池(OPV)是一种具有重要应用潜力的新型光伏技术。在OPV技术的发展过程中,富勒烯衍生物作为电子受体材料占据了相当长时间的统治地位,因此聚合物给体材料设计中对如何与富勒烯受体材料相互匹配考虑较多。最近几年来,基于聚合物给体和非富勒烯有机受体的OPV电池,简称为非富勒烯型NF-OPV,得到了十分快速的发展。在此类电池中,聚合物电子给体和非富勒烯型电子受体材料均起到了十分重要的作用。相比于较为经典的富勒烯型OPV,NF-OPV对聚合物给体的光电特性和聚集态结构提出了新的要求。因此,本文针对NF-OPV的特点,重点介绍NF-OPV对聚合物给体材料的吸收光谱、分子能级以及聚集态结构等特征的新要求,总结最近几年来的相关进展,并在此基础上进一步讨论聚合物电子给体材料面临的挑战和展望。     

聚合物太阳能电池高效共轭聚合物给体和富勒烯受体光伏材料

聚合物太阳能电池（PSC）由共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体的共混膜（活性层）夹在ITO透明导电玻璃正极和低功函数金属负极之间所组成,具有制备过程简单、成本低、重量轻、可制备成柔性器件等突出优点,近年来成为国内外研究前沿和热点。当前研究的焦点是提高器件的光电能量转换效率,而提高效率的关键是高效共轭聚合物给体和富勒烯衍生...     

P3HT/非富勒烯受体异质结有机太阳电池

非富勒烯受体材料在分子设计、光吸收及能级等多方面具有极其丰富的可调控性, 使得基于非富勒烯电子受体的本体异质结有机太阳电池(BHJ OSC) 近年得以迅速发展。P3HT聚合物作为被广泛研究的第二代有机半导体材料, 其价格便宜、具有较好的结晶性以及优异的载流子传输性能, 是经典的电子给体材料。本文综述了近年来以P3HT聚合物为给体、非富勒烯类有机化合物为电子受体的有机太阳电池研究进展, 探讨了P3HT/非富勒烯受体BHJ OSC中, 影响器件效率提升的关键因素, 以及电子受体优化设计方面的相应要求。对基于P3HT/非富勒烯受体 BHJ OSC器件的研究前景进行了展望。     

聚合物太阳能电池材料研究进展

本文介绍了几种常见的聚合物太阳电池材料。综述了聚合物太阳电池材料的合成、发展历史和现状,对其应用前景进行了展望。参考文献59篇。     

体异质结型聚合物太阳电池

聚合物太阳电池因具有重量轻、制备工艺简单、成本低等特点近年来受到了国内外的广泛关注.其中体异质结型聚合物太阳电池(bulk heterojunction polymer solar cell,BHJ-PSC)是目前报道的具有高性能的器件之一.本文系统地综述了BHJ-PSC的最新研究进展.首先介绍了BHJ-PSC的结构及...     

高分子时代的天然高分子

本文从资源利用的战略角度讨论了发展及加强天然高分子研究的重要性。以几个天然高分子为例讨论了它们的研究动向及进展。与合成高分子相比，指出了天然高分子研究中存在的问题。文中对我国学者在这一领域中所作的卓越贡献做了简要介绍。     

环糊精聚合物的高分子效应

环糊精以其独特的包络性能而引人注目, 现已广泛应用于色谱分离、选择性合成的催化剂、食品、医药及农药等多种领域。环糊精聚合物被证实亦具有包络、缓释及催化的能力, 以及较好的机械强度和化学稳定性。目前环糊精聚合物主要应用在色谱分离、空气净化和食品工业等方面。本文综述了环糊精高分子化后所表现出的高分子效应, 为环糊精聚合物的合成和应用提供参考。     

高分子在溶液中的复合

概括了高分子在溶液中复合的研究状况,一方面综述了研究高分子复合的各种实验方法;另一方面依据复合驱动力的不同,将高分子复合体系总结为对应的几类;以库仑力作用,氢键作用,范德力作用,电子转移作用,特殊离子相互作用稳定的复合体系,并分析别讨论了各类复合体系的影响因素。     

聚合物共混：Ⅱ.聚合物的相容性

介绍聚合物的相容性,包括热力学分析、聚合物相容性的判断方法以及改善聚合物相容性的方法.     

Polymer Blends

The concept of appropriately combining two or more different polymers to obtain a new material system with the desirable features of its constituents is not new. Over the years, numerous systems based on the chemical combination of different monomers through random, block, and graft copolymerization methods have been developed with this goal in mind. For similar reasons, the coatings and rubber industries have long blended together different polymers, and particularly over the last decade the interest in polymer blend systems as a way to meet new market applications with minimum development cost has rapidly increased. This approach has not been without its difficulties and has not developed as rapidly as it might have, in part because most physical blends of different high molecular weight polymers prove to be immiscible. That is, when mixed together, the blend components are likely to separate into phases containing predominantly their own kind. This characteristic, combined with the often low physical attraction forces across the phase boundaries, usually causes immiscible blend systems to have poor mechanical properties. Despite this difficulty, a number of physical blend systems have been commercialized, and some of these are discussed later. However, there are ways around this problem of compatibility. Much research has shown that there are many truly miscible polymer pairs that can lead to significant opportunities for new products. Even for immiscible pairs, proper control of phase morphology during processing and/or the addition of “compatibilizing” agents can improve the interfacial situation mentioned above.     

Polymer Catalysts

Catalysts of reduced and unreduced PdCl₂ with hydrazine hydrate deposited on polyaminochloroquinones or polyaminochlorohydroquinones were obtained. Polyaminochloroquinones were prepared by solution polycondensation of chloranil with benzidine in the presence of an acceptor, sodium acetate, for the resulting hydrochloric acid. Polyaminochlorohydroquinones were obtained by a reduction reaction of polyaminochloroquinones with 2,2′ -diphenyl hydrazine. The polymer catalysts were tested in the styrene hydro-genation reaction. The polymers and polymer catalysts were studied by IR spectroscopy.