非富勒烯有机太阳能电池给体材料
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- 论文作者：张志国 ; 宾海军 ; 高亮 ; 杨延康 ; 李永舫
- 年：2017
- 作者机构：中国科学院化学研究所;
- 论文关键词：有机太阳能电池 ; 给体材料 ; 非富勒烯受体材料 ; 效率
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：812k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
聚合物太阳能电池由于其质轻、价廉、柔性等突出优点得到了广泛关注,成为重要的研究方向。活性层是聚合物太阳能电池最重要的组成部分,使用n-型有机半导体材料作为受体材料,可以克服富勒烯受体的缺点,近年来受到研究者的关注。值得指出的是,在这些发展的非富勒烯受体中,窄带隙受体由于在红外和远红外区域对太阳光的捕获而备受关注。因而为了充分利用太阳光,发展与这些窄带隙受体吸收光谱互补的中等带隙的聚合物至关重要。而基于氟代苯并三氮唑(FBTA)的中等带隙聚合物类光伏材料是一个很好的选择。我们利用中等带隙共聚物给体材料(J系列材料)~([1-5]),与窄带隙n-型聚合物受体材料ITIC~([6])多次获得了突出的光伏性能。又通过系统的侧链工程,将硫烷基、硅烷基引入到共轭聚合物侧链,调控了聚合的能级、结晶性能以及排列取向,逐步提升了光伏性能。为了克服聚合物批次差异带来器件重复性的问题,我们又将J系列材料聚合物小分子化,获得了超过9.7%的。与窄带隙受体IDIC匹配,获得了9.73%的最高能量转换效率(4.7 mm~2),1平方厘米电池获也得了8.52%的能量转换效率。~([7])
引文
[1]L.Gao,Z.-G.Zhang,H.Bin,L.Xue,Y.Yang,C.Wang,F.Liu,T.P.Russell,Y.Li,Adv.Mater.2016,28,8288.
[2]L.Gao,Z.-G.Zhang,L.Xue,J.Min,J.Zhang,Z.Wei,Y.Li,Adv.Mater.2016,28,1884.
[3]H.Bin,L.Gao,Z.-G.Zhang,Y.Yang,Y.Zhang,C.Zhang,S.Chen,L.Xue,C.Yang,M.Xiao,Y.Li,Nature Commun.2016,7,13651.
[4]H.Bin,Z.-G.Zhang,L.Gao,S.Chen,L.Zhong,L.Xue,C.Yang,Y.Li,J.Am.Chem.Soc.2016,138,4657.
[5]Y.Yang,Z.-G.Zhang,H.Bin,S.Chen,L.Gao,L.Xue,C.Yang,Y.Li,J.Am.Chem.Soc.2016,138,15011.
[6]Y.Lin,J.Wang,Z.-G.Zhang,H.Bai,Y.Li,D.Zhu,X.Zhan,Adv.Mater.2015,27,1170.
[7]H.Bin,Y.Yang,Z.-G.Zhang,L.Ye,M.Ghasemi,S.Chen,Y.Zhang,C.Zhang,C.Sun,L.-W.Xue,C.Yang,H.Ade,Y.Li,J.Am.Chem.Soc.2017 doi:10.1021/jacs.6b12826.
[2]L.Gao,Z.-G.Zhang,L.Xue,J.Min,J.Zhang,Z.Wei,Y.Li,Adv.Mater.2016,28,1884.
[3]H.Bin,L.Gao,Z.-G.Zhang,Y.Yang,Y.Zhang,C.Zhang,S.Chen,L.Xue,C.Yang,M.Xiao,Y.Li,Nature Commun.2016,7,13651.
[4]H.Bin,Z.-G.Zhang,L.Gao,S.Chen,L.Zhong,L.Xue,C.Yang,Y.Li,J.Am.Chem.Soc.2016,138,4657.
[5]Y.Yang,Z.-G.Zhang,H.Bin,S.Chen,L.Gao,L.Xue,C.Yang,Y.Li,J.Am.Chem.Soc.2016,138,15011.
[6]Y.Lin,J.Wang,Z.-G.Zhang,H.Bai,Y.Li,D.Zhu,X.Zhan,Adv.Mater.2015,27,1170.
[7]H.Bin,Y.Yang,Z.-G.Zhang,L.Ye,M.Ghasemi,S.Chen,Y.Zhang,C.Zhang,C.Sun,L.-W.Xue,C.Yang,H.Ade,Y.Li,J.Am.Chem.Soc.2017 doi:10.1021/jacs.6b12826.