用于非富勒烯聚合物太阳能电池的苯并三氮唑类聚合物光伏材料

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。而基于苯并三氮唑的中等带隙聚合物类光伏材料是一个很好的选择。例如，利用中等带隙共聚物给体材料J51，与窄带隙n-型聚合物受体材料N2200实现了能量转换效率超过8%的全聚合物太阳能电池，为全聚合物太阳能电池迄今文献报道的最高值;通过硫烷基侧链调控了聚合物材料的能级和结晶，以ITIC为受体获得了9.6%的的能量转换效率，为非富勒烯聚合物太阳能电池迄今文献报道的最高值之一。