烷硫噻吩基苯并二噻吩基聚合物的合成与光电性能
2021-11-06王冰冰张晓芳张明婧郭鹏智同军锋李建丰王成龙夏养君
兰州交通大学学报 2021年5期
陈 斌,王冰冰,张晓芳,张明婧,郭鹏智,同军锋,李建丰,王成龙,夏养君*
(1. 兰州交通大学 光电技术与智能控制教育部重点实验室,兰州 730070;2. 吉林化工学院,吉林 吉林 432000;3. 兰州交通大学 国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心,兰州 730070)
本体异质结有机聚合物太阳能电池(OPVs)由于其成本低、质轻、加工工艺简单、柔性等优点受到了研究者的广泛关注[1].科研工作者做了大量关于优化聚合物材料和器件结构的研究,以提升OPVs的光伏性能.迄今为止,聚合物太阳能电池的光电转换效率(PCE)已经突破18.8%[2].尽管聚合物太阳能电池的光伏性能有了很大的提升,但与无机太阳能电池(PCE为23.3%~25.1%)相比,仍有不小差距[3].最近,诸多半导体理论学者的研究表明:当前主要OPVs材料过低的介电常数(εr),是导致OPVs器件光生激子绑定能(Eb)、载流子复合、能量损失较高的主要因素之一;提高OPVs有源层的介电常数,能够减小激子绑定能、单线态-三线态裂分能以及载流子复合率、降低器件空间电荷阻滞等[4-5].从而有望弥合OPVs与无机半导体电池之间的PCE差距,实现与无机半导体光伏器件性能媲美的OPVs.因此,设计、合成新的高介电常数光伏材料,是实现OPVs性能突破的最具潜力方案之一.即便如此,到目前为止,仅有少数科研工作者开展了高介电常数OPVs材料的开发及其在光伏器件中的应用工作.如Liu等[6]将(低聚)乙二醇引入到非富勒烯受体材料的侧链上,合成了ITIC-OE,介电常数达到了9.4.Donaghey等[7]利用短乙二醇链取代烷基增溶基团得到……
登录APP查看全文
