基于二氟苯并[c]噌啉单元共轭聚合物合成与性能研究
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- 英文论文题名：Synthesis and photovoltaic properties of the polymer based on 2,9-difluorobenzo[c]cinnoline derivatives
- 论文作者：曾昭魁 ; 张治权 ; 赵斌
- 英文论文作者：Zhaokui Zeng ; Zhiquang Zhang ; Bin Zhao ; College of Chemistry ; University of Xiangtan
- 年：2016
- 作者机构：湘潭大学化学学院;
- 论文关键词：光伏材料 ; 二氟苯并[c]噌啉 ; 吡咯并吡咯二酮
- 会议召开时间：2016-07-01
- 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十二分会：有机光伏的机遇和挑战
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZGHY
- 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第二十二分会 ; 有机光伏的机遇和挑战
- 会议地点：中国辽宁大连
- 主办单位：中国化学会
- 学会名称：中国化学会
- 页数：1
- 文件大小：528k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
聚合物太阳能电池(PSCs)是目前国际上的研究热点。众所周知,设计并开发新型共轭单元并应用于聚合物光伏材料,是提高PSCs器件性能的关键之一。我们设计并合成了2,9-二氟苯并[c]噌啉(ZL)共轭单元[1],并将其作为受体结构单元首次引入到聚合物光伏材料,并以3-烷基噻吩作为给体结构单元,设计并合成了新型的聚合物光伏材料PT-ZL。研究结果表明,PT-ZL的HOMO能级为-5.46ev,LUMO能级为-3.41ev,带隙为2.05ev。说明该聚合物是一种中带隙聚合物光伏材料,其光谱与ITIC互补[2],可望制备成非富勒烯太阳能电池[3]。为了拓宽PT-ZL的吸收光谱,我们将吡咯并吡咯二酮(DPP)作为第三共聚单元,设计并合成了两种三元共聚物,研究结果表明,通过调节ZL与DPP的比例,可有效地调节聚合物在不同波段的吸收强度(Fig.2),降低聚合物的LOMO能级和能隙。
In this study, 2,9-difluorobenzo[c]cinnoline has been designed and synthesized. It is the first time that 2,9-difluorobenzo[c]cinnoline was used to build a new polymeric photovoltaic material as an electron-withdrawing unit. The polymer showed a LUMO energy level of-3.41 eV, a HOMO energy level of-5.46 eV, and a middle band gap of 2.05 eV. Therefore, it could be fabricated a nonfullerene polymer solar cell(PSC) using ITIC as the donor.
In this study, 2,9-difluorobenzo[c]cinnoline has been designed and synthesized. It is the first time that 2,9-difluorobenzo[c]cinnoline was used to build a new polymeric photovoltaic material as an electron-withdrawing unit. The polymer showed a LUMO energy level of-3.41 eV, a HOMO energy level of-5.46 eV, and a middle band gap of 2.05 eV. Therefore, it could be fabricated a nonfullerene polymer solar cell(PSC) using ITIC as the donor.
引文
[1]Xiang,S.;Xian,L.;Xin,Q.H.;Kai,W.J.Phys.Chem.B 2006,110,15393-15402
[2]Bin,H.J.;Zhang,Z.G.;Gao,L.;Li Y.F.J.Am.Chem.Soc.2016,(138),4657-4664
[3]Lin,Y.Z.;He,Q.;Zhao,F.W.;Zhan,X.W.J.Am.Chem.Soc.2016,(138),2973-2976
[2]Bin,H.J.;Zhang,Z.G.;Gao,L.;Li Y.F.J.Am.Chem.Soc.2016,(138),4657-4664
[3]Lin,Y.Z.;He,Q.;Zhao,F.W.;Zhan,X.W.J.Am.Chem.Soc.2016,(138),2973-2976