基于二維結構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、生產過程污染小和可柔性加工的特點。目前由電子供體單元(Donor)與電子受體單元(Acceptor)構成的D-A結構的窄帶隙聚合物已經成為了聚合物太陽電池主流材料，而二維結構的苯并二噻吩(BDT-T)單元已經被證明是一種優(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)三個電子受體單元進行了改進

2、。改進后的受體單元和供體單元通過Stille聚合反應得到了四個新的聚合物太陽能電池材料，我們對材料的各項性能進行了表征，并進行了器件測試。研究結果如下:
　　 DPP單元與BDT-T單元構成的聚合物，能級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單元構成的聚合物相比較，光學帶隙更窄、吸收范圍更寬。
　　 烷氧基取代的TTz單元會提升聚合物的HOMO能級，進而降低了器件的Voc值。而對

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