两维共轭聚合物光伏材料的分子设计策略

《两维共轭聚合物光伏材料的分子设计策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、两维共轨聚合物光伏材料的分子设计策略OFweek太阳能光伏网一屮国太阳能光伏行业门户两维共觇聚合物光伏材料的分子设计策略近三年來，化学所鬲分子物理与化学重点实验室的研究人员在两维共辄聚合物光伏材料及其在聚合物太阳能电池方而的应用进行了系统研究。前期研究小，他们发现将苯并二噬吩类聚合物侧链上的烷氧棊换为共轨的噬吩烷基，能量转换效率都得到了有效的提升(Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,9697-9702;Macromolecules2012,45,3032-3038;Macromolecules2012,45,9611-9617)o在此皐础上，他们对其分

2、子结构、聚集态结构和光伏特性进行了深入研究，发现扩大共轨(Adv.Mater.2012,24,3383-3389;Adv.Mater・2013,25,3449-3455;J.Phys.Chem.C2013,117,9550-9557)可以有效调节聚集态结构,引入吸电子基团(2014,26,1118-1123;Adv.Mater.2014,26,2089-2095)可以有效调节分子能级。最近，在中国科学院、国家自然科学基金委、北京市科委和化学所的大力支持下，该课题组的研究人员乂在上述工作基础上将线性烷硫基取代的曝吩作为官能团引入到苯并二曝吩类聚合物中，设计和合成了新型两

3、维共轨聚合物PBDT-TS1(见图la)。在最优条件下，基于PBDT-TS1:PC71BM的正向结构聚合物太阳能电池能量转化效率高达9.48%,为H前具有同类结构的聚合物光伏器件的文献报道最高值。原子力显微镜、透射电镜以及X射线衍射等测试表明PBDT-TS1能形成了具有10-20run尺度的互穿网络和良好的pi-pi堆积，因而获得了较高的能量转换效率。研究结果发表在美国化学会《化学材料》期刊上(Chem.Mater・2014,26,3603-3605),引起同行的广泛兴趣，并成为发表当月该期刊下载量前十。此外，他们将硒吩烷基作为共轨侧链引入到苯并二噬吩类聚合物，设计和

4、合成的两维共轨聚介物PBDTTT-EFS(见图lb)也能获得高达&78%的能量转换效率(Macromolecules,2014,47,4653-4659)o棊于高效两维共轨聚合物光伏材料的系列研究成果，他们应邀在美国化学会《化学研究述评》期刊发表了综述论文(Acc.Chem.Res.,2014,47,1595-1603)，总结了两维共轨聚合物光伏材料的分了设计策略(图2)。图1新型两维共饥聚合物PBDT-TS1的分子结构及其器件性能PBDTTS1正向器件V17.8mA/

5、物的分了设计