基于给受体吸收互补的高效全聚合物有机太阳能电池
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- 英文论文题名：All-Polymer Solar Cells Based on Absorption-Complementary Polymer Donor and Acceptor with High Power Conversion Efficiency of 8.27%
- 论文作者：高亮 ; 张志国 ; 李永舫
- 英文论文作者：Liang Gao ; Zhi-Guo Zhang ; Yongfang Li ; Beijing National Laboratory for Molecular Sciences ; CAS Key Laboratory of Organic Solids ; Institute of Chemistry ; Chinese Academy of Sciences ; University of Chinese Academy of Sciences
- 年：2016
- 作者机构：中国科学院化学研究所;中国科学院大学;
- 论文关键词：全聚合物太阳能电池 ; 吸收互补
- 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：241k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
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).
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
[1]Min J,Zhang Z-G,Zhang S,Li Y.Chem.Mater.2012,24(16):3247.
[2]Yan H,Chen Z,Zheng Y,Newman C,Quinn JR,Dotz F,Kastler M,Facchetti A.Nature.2009,457(7230)
[3]Gao L.,Zhang Z.-G.,Xue L.,Min J.,Zhang J.,Wei Z.and Li Y.,Adv.Mater.,2016,28,1884
[2]Yan H,Chen Z,Zheng Y,Newman C,Quinn JR,Dotz F,Kastler M,Facchetti A.Nature.2009,457(7230)
[3]Gao L.,Zhang Z.-G.,Xue L.,Min J.,Zhang J.,Wei Z.and Li Y.,Adv.Mater.,2016,28,1884