一种基于迪提诺皮拉的宽带隙聚合物供体,用于高效的有机太阳能电池

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:

• 高性能有机太阳能电池 (OSC) 需要宽带隙聚合物捐赠者.
• 开发新的电子接受 (A) 单元对于捐赠材料设计至关重要.

研究的目的:

• 为了合成和表征新的捐赠者-接受者 (D-A) 类型共聚物,使用新的dithienopyrazine (DTPz) 电子接受单元.
• 评估这些共聚合物在OSC设备中的性能,特别是比较二 (BDF) 和二 (BDT) 作为电子捐赠 (D) 单元.

主要方法:

• 合成D-A型共聚合物DTPz-1 (使用BDT) 和DTPz-2 (使用BDF).
• 使用这些聚合物与非富勒烯受体 (NFAs) 的OSC设备的制造和表征,如L8-BO.
• 分析能量水平,形态,分子包装和电荷移动性的分析.

主要成果:

• 与DTPz-1相比,DTPz-2表现出优越的性能,包括L8-BO的级联能量水平,优化相位分离,增强的分子包装和高电荷移动性.
• 基于DTPz-2/L8-BO的OSC设备实现了15.03%的功率转换效率 (PCE),明显优于DTPz-1/L8-BO设备 (8.14% PCE).

结论:

• 滴埃诺皮拉 (DTPz) 装置是高效率的D-A型聚合物供体的可行组成部分.
• 对于特定的D-A型光伏供体设计,二 (BDF) 可能是一个比二 (BDT) 更适合的电子捐赠单元,从而提高OSC性能.