摘要
聚合物/聚合物太阳能电池相对于聚合物/富勒烯太阳能电池具有易于溶液加工、在可见光部分吸收强、能级可调、形貌稳定等突出优点,因此,这类太阳能电池得到了广泛关注,成为重要的研究方向。本文中,我们利用中间带隙共聚物给体材料J51[1](分子结构件图1b),与窄带隙n-型聚合物受体材料N2200[2](分子结构件图1b)实现了能量转换效率超过8%的全聚合物有机太阳能电池,为全聚合物太阳能电池迄今文献报道的最高值。J51与N2200在吸收上有很大的互补性,从而在300-850nm范围内实现宽广吸收(吸收见图1b),提高了短路电流密度。J51/N2200体系高效率的获得也得益于给受体具有较好的电荷传输性能以及合适的电子能级。从材料设计的角度来看,全聚合物太阳能电池器件优异性能的获得也得益于给体材料中氟原子的引入。氟原子有助于降低材料的HOMO(最高占有轨道)能级、提高聚合物主链的平面性和材料的迁移率、抑制体系内的载流子复合。
Polymer/polymer solar cells have numerous advantage over their polymer/fullerene counterparts in term of facile solution process ability, strong absorption in the visible region, easily adjustable energy levels and superior morphological stability in the blend film. Herein, we demonstrated that recorded high efficiency exceeding 8% can be realized taking medium band–gap copolymer(J51)providing complementary absorption with low band–gap polymer(N2200).
引文
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