为高效的太阳能电池开发一种新的基于s-tetrazine的共聚合物
Zhao Li1, Jianfu Ding, Naiheng Song
1Institute for Chemical Process and Environmental Technology, National Research Council of Canada, 1200 Montreal Road, Ottawa, Ontario, Canada K1A 0R6.
Journal of the American Chemical Society
|September 3, 2010
概括
研究人员开发了一种新的基于氨酸的聚合物PCPDTTTz,用于高效的太阳能电池. 这种首创的材料提供了广泛的光吸收和良好的热稳定性,实现了5.4%的功率转换效率.
科学领域:
- 有机电子学有机电子学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 合聚合物对于有机太阳能电池至关重要.
- 结合新型异环,可以调整聚合物的特性.
- 氨酸单元提供独特的电子特性.
研究的目的:
- 设计和合成一种新的基于s-tetrazine的低带隙半导体聚合物.
- 为了研究这种新型聚合物的光伏应用的特性.
- 为了评估结合这种材料的聚合物太阳能电池的性能.
主要方法:
- 合成基于s-四氨酸的聚合物 (PCPDTTTz).
- 热稳定性和光学吸收光谱 (450-700 nm) 的表征.
- 对HOMO/LUMO能量水平和电化学带隙 (1.86 eV) 的估计.
- 使用PCPDTTTz和PC(71) BM的简单聚合物太阳能电池的制造和测试.
主要成果:
- 成功合成PCPDTTTz,这是第一个可溶液加工的合聚合物,主要链中含有四素.
- 证明了良好的热稳定性和450-700nm的广泛吸收.
- 确定HOMO为-5.34 eV,LUMO为-3.48 eV,带隙为1.86 eV.
- 在聚合物太阳能电池中实现了5.4%的校准功率转换效率.
结论:
- PCPDTTTz是一种有前途的低带隙半导体聚合物,用于有机光伏.
- 氨酸单元的结合导致了可取的光电子特性.
- 开发的聚合物显示了高效和可溶液处理的太阳能电池应用的潜力.


