新型聚合物受體用於非滷代溶劑處理的全聚合物太陽能電池

2021-01-08 知研光電材料

全聚合物太陽能電池（all-PSC）具有出色的熱力學和光化學穩定性，強大的機械性能以及與大規模卷對卷加工的相容性，在實際應用中已經顯示了巨大的潛力。儘管all-PSC在不斷的發展中保持著優異的光伏性能，但其光電轉換效率（PCE）仍落後小分子非富勒烯受體（NFA），後者目前的PCE已經達到了18%。因此，為了獲得更優異光伏性能all-PSC，更加急切需要開發具有有效光吸收，高電子遷移率以及優異的給體和受體相容性的聚合物材料，以此獲得良好的膜形態，進而達到更高的效率。

基於此，近日，華南理工大學應磊教授團隊通過相關設計策略開發了一種新型的稠合芳族環結構的聚合物受體PS1，該分子關鍵結構單元上龐大且可溶的烷基鏈使聚合物具有出色的溶解性，當與給體共聚物PTzBI-oF混合時，PS1表現出出色的光收集能力，合適的能級和更有利的薄膜形態。此外，all-PSC材料的光伏性能在很大程度上取決於加工溶劑，研究人員發現混合器件在非氯化溶劑2-甲基四氫呋喃所產生的薄膜形態要比在氯仿中更好，而且基於PTzBI-oF:PS1優化後all-PSC的PCE值高達13.8%，這也意味著PS1這種新型聚合物在未來用於高性能和非氯化溶劑處理的有機光伏器件的巨大潛力。

相關研究成果發表在RSC旗下的《Chemical Communications》上，題為「Constructing a new polymer acceptor enabled non-halogenated solvent-processed all-polymer solar cell with an efficiency of 13.8%」。

文獻地址：

https://doi.org/10.1039/D0CC07213C

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