用于高效的聚合物太阳能电池的比提[3,4-c]罗-4,6-二氧化基宽带间隙供体聚合物
Yu Jiang1, Hua Yuan1, Hui Pan1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Key Laboratory of Theoretical Organic Chemistry and Functional Molecules of Ministry of Education, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan, 411201, China.
Macromolecular rapid communications
|August 7, 2024
概括
为聚合物太阳能电池 (PSC) 合成了新的宽带间隙供体聚合物. 基于PFBiTPD的PSC由于最佳形态学,实现了8.60%的功率转换效率,突出显示了聚合物设计的重要性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 聚合物太阳能电池 (PSC) 提供了诸如灵活性和制造成本低等优势.
- 宽带间隙 (WBG) 聚合物对于PSC的高效光采集至关重要.
- 控制活性层形态是优化电荷生成和传输的关键.
研究的目的:
- 为PSC设计和合成新的WBG供体聚合物.
- 研究这些聚合物的结构性质关系.
- 根据这些新材料评估PSC的光伏性能.
主要方法:
- 合成两种WBG供体聚合物:PFBiTPD和PClBiTPD,其中包括BiTPD受体和BDT供体单位.
- 使用合成聚合物混合与ITIC-4F作为活性层制造PSC.
- 聚合物特性,设备性能和形态学的表征.
主要成果:
- 这两种聚合物均表现出较大的光学带隙 (>1.80 eV).
- 基于PFBiTPD的设备实现了8.60%的功率转换效率 (PCE),填充系数 (FF) 为62.89%,开路电压 (Voc) 为0.88V,短路电流密度 (Jsc) 为15.54mA cm-2.
- PFBiTPD设备显示出分散的纤维状形态,增强了电荷动态,而PClBiTPD设备由于不良形态而表现较差.
结论:
- 该研究证明了WBG供体聚合物的成功合成用于PSCs.
- 基于PFBiTPD的设备的优化形态对于实现高光伏性能至关重要.
- 聚合物设计和形态控制是推进PSC技术的重要策略.


