基于二維結(jié)構(gòu)苯并二噻吩電子供體單元聚合物太陽能電池材料的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的硅基太陽能電池相比，聚合物太陽能電池具有成本低、生產(chǎn)過程污染小和可柔性加工的特點(diǎn)。目前由電子供體單元(Donor)與電子受體單元(Acceptor)構(gòu)成的D-A結(jié)構(gòu)的窄帶隙聚合物已經(jīng)成為了聚合物太陽電池主流材料，而二維結(jié)構(gòu)的苯并二噻吩(BDT-T)單元已經(jīng)被證明是一種優(yōu)良的電子供體單元。論文選取BDT-T為電子供體單元，并對(duì)并噻唑(TTz)、二噻吩苯并二噻唑(DTBT)和1，4-吡咯并吡咯二酮(DPP)三個(gè)電子受體單元進(jìn)行了改進(jìn)

2、。改進(jìn)后的受體單元和供體單元通過Stille聚合反應(yīng)得到了四個(gè)新的聚合物太陽能電池材料，我們對(duì)材料的各項(xiàng)性能進(jìn)行了表征，并進(jìn)行了器件測試。研究結(jié)果如下:
　　 DPP單元與BDT-T單元構(gòu)成的聚合物，能級(jí)分布十分接近理想狀態(tài)，且與TTz單元和BDT-T單元以及DTBT單元和BDT-T單元構(gòu)成的聚合物相比較，光學(xué)帶隙更窄、吸收范圍更寬。
　　 烷氧基取代的TTz單元會(huì)提升聚合物的HOMO能級(jí)，進(jìn)而降低了器件的Voc值。而對(duì)

3、于DTBT單元，烷氧取代基則會(huì)使聚合物的HOMO能級(jí)下降。用并噻吩基團(tuán)取代DPP單元中的噻吩基團(tuán)，由于增加了聚合物的平面規(guī)整性，在不改變聚合物能級(jí)分布和長波長區(qū)域吸收的同時(shí)，可以顯著提高短波長區(qū)域的吸收強(qiáng)度，改善吸光效果。
　　 論文對(duì)TTz單元和BDT-T單元構(gòu)成的聚合物進(jìn)行了初步的器件測試，以ITO/PEDOT∶PSS/polymer∶PC71BM(2∶1)/PFN/Al結(jié)構(gòu)的器件取得了1.53％的轉(zhuǎn)化效率。其中，較低的Js