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基于氟代喹喔啉D-A型共轭聚合物的合成及其光电性能*

2016-01-17王忠亮赵晓礼杨大磊李自东长春工业大学化学工程学院吉林长春300中国科学院长春应用化学研究所吉林长春300

合成化学 2015年11期

王忠亮,赵晓礼,杨大磊,李自东,张 通,尹 丽(.长春工业大学化学工程学院,吉林长春 300; .中国科学院长春应用化学研究所,吉林长春 300)



基于氟代喹喔啉D-A型共轭聚合物的合成及其光电性能*

王忠亮1,2,赵晓礼2,杨大磊2,李自东2,张通2,尹丽1
(1.长春工业大学化学工程学院,吉林长春130012; 2.中国科学院长春应用化学研究所,吉林长春130022)

摘要:分别以噻吩、联二噻吩和三联噻吩为给体单元,氟代噻吩基喹喔啉为受体单元,通过Stille反应合成了三种新型的聚合物太阳电池材料(PT-TFQ,PTT-TFQ和PTTT-TFQ),其结构经1H NMR表征。研究了不同给电子能力的结构单元对其UV-Vis谱光谱、电化学性质以及光伏性能的影响。结果表明,PT-TFQ,PTT-TFQ和PTTTTFQ氯仿溶液的最大吸收峰分别位于545 nm,578 nm和649 nm,而薄膜的最大吸收峰相对于溶液的吸收峰分别红移了81 nm,97 nm和44 nm; PT-TFQ,PTT-TFQ和PTTT-TFQ的开路电压依次降低,分别为0.86 V,0.60 V和0.50 V;基于三者的器件效率分别为3.19%,3.10%和2.63%。

关键词:噻吩;喹喔啉;共轭聚合物;合成;聚合物太阳电池

Scheme 1

聚合物太阳电池具有造价低、质量轻、柔性及可湿法加工等优良性质而受到广泛关注,在可持续再生能源领域有较大发展前景[1-2]。聚合物/富勒烯体系太阳能电池是近年来研究的前沿和热点,其能量转换效率逐年提高[3]。简单的噻吩单元作为电子给体单元(D),通过与电子受体单元(A)交替共聚的方法,可合成新型的D-A型共轭聚合物,并取得了较高的器件效率[4];受体单元喹喔啉因具有两个强电负性的氮原子使其成为经典的缺电子共轭单元[5-6]。

目前,有关利用噻吩烷基取代的6,7-二氟代喹喔啉作为受体单元构筑聚合物太阳电池的给体材料的报道很少[7]。……

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