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哈工大张勇教授课题组和纳米科学中心魏志祥研究员、吕琨研究员课题组:基于苯并呋喃宽带隙共轭聚合物的高效

发布时间:2018-04-13 访问次数:233次 来源:中国聚合物网 分享:

宽带隙共轭聚合物由于其与当前极具吸引力的窄带隙非富勒烯电子受体具有互补的吸收光谱,利于实现对太阳光子的最大化利用,因而在最近几年受到了学术界和产业界的广泛关注。目前聚合物太阳能电池中大部分高效聚合物太阳电池材料是基于苯并二噻吩(BDT)单元,为实现有机太阳能电池效率的的进一步突破,急需开发基于新设计策略和新构筑单元的聚合物太阳能电池材料。呋喃作为一种与噻吩杂原子同一主族的五元环单元,与噻吩具有类似的化学结构和电子性质。然而,目前对于苯并呋喃等稠环化合物应用于有机太阳能电池领域的研究相对较少。

  近日,哈尔滨工业大学材料学院张勇教授课题组与国家纳米科学中心魏志祥研究员、吕琨研究员课题组合作,相继在 J. Mater. Chem. A、Macromolecules 报道了一系列基于 BDF 的宽带隙共轭聚合物给体材料(PBDFT-Bz, PBDFF-Bz, PBDFS-Bz 以及 PBDFS-fBz),这些材料与非富勒烯小分子明星受体 ITIC 以及 m-ITIC 共混制得的光伏器件最高获得了 10.28% 的光电转换效率,其中,0.94 V 的开路电压、16.57 mA/cm2 的短路电流以及 66% 的填充因子。值得一提的是,这也是目前为止基于 BDF 构筑单元实现的最高效率,这些结果表明 BDF 构筑单元对于实现高效率的聚合物太阳能电池具有极大的前景。

参考文献

1) Y. Y. Gao, Z. Wang, J. Q. Zhang, H. Zhang, K. Lu, F. Y. Guo, Y. L. Yang, L. C. Zhao, Z. X. Wei and Y. Zhang. J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 4023-4031.

2) Y. Y. Gao, Z. Wang, J. Q. Zhang, H. Zhang, K. Lu, F. Y. Guo, Z. X. Wei, Y. L. Yang, L. C. Zhao and Y. Zhang. Macromolecules 2018, doi: 10.1021/acs.macromol.7b02676.

论文链接:

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ta/c7ta10976h#!divAbstract

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facs.macromol.7b02676