窄带隙二噻吩并吡咯共聚物合成与光伏性能研究 任静 1 , 陈伟业 1,2 , 李枫 3 , 王玮 1 , 阳仁强 2 , 孙明亮 1, , 1.中国海洋大学材料科学与工程学院 青岛 266100 2.中国科学院青岛生物能源与过程研究所 青岛 266101 3.青岛科技大学高分子科学与工程学院 青岛 266042
基金项目: 国家自然科学基金(基金号21274134)资助项目 摘要: stringUtils.convertMathHtml(二噻吩[3,2-b:2',3'-d]并吡咯(Dithieno[3,2-b:2',3'-d]pyrrole,DTP)分别与3种受体单元聚合得到聚合物P1~P3,受体单元分别为:吡咯并吡咯二酮(DPP)、二噻吩苯并噁二唑(DTBO)和喹喔啉衍生物(TQ).研究表明,3种聚合物都有较窄的带隙(P1:1.23 eV,P2:1.51 eV,P3:1.50 eV),有利于活性层材料对太阳光的吸收,其中P1获得了最宽的吸收(近1000 nm).将P1~P3与PC71BM共混制备光伏器件,当给受体比例为1:3时,基于P1的光伏器件短路电流密度(short-circuit current density,JSC)为15.82 mA/cm2,开路电压(open-circuit voltage,VOC)为0.38 V,能量转化效率(power conversion efficiency,PCE)达到3.33%,为3种聚合物中最高的效率.对于聚合物P2和P3,在给受体比例为1:2时,光伏性能最好,此时P2与P3的PCE值分别为1.20%和1.37%,导致较低光电转换效率的因素是短路电流密度JSC(P2:9.70 mA/cm2,P3:9.21 mA/cm2)和开路电压VOC(约0.3 V)过低.)
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