基于噻吩并吡嗪类的-(D-A1)m-(D-A2)n-型三元无规共聚物的合成及光电性能

摘要

选用苯并二噻吩(BDT)类衍生物作为给体单元D,并选用噻吩并吡咯二酮(TPD)类衍生物(A1)和噻吩并吡嗪(TP)类衍生物(A2)作为共同的受体单元,通过Stille偶联聚合制备了-(D-A1)m-(D-A2)n-型三元无规共聚物,并同时合成了基于BDT和TP的二元共聚物.采用核磁共振氢谱(1 H-NMR)、凝胶液相色谱(GPC)和热重(TG)表征聚合物的结构与性能;采用紫外-可见光谱和循环伏安法测试聚合物的光电性能,研究了以这类聚合物为给体材料制备的太阳能器件的光伏性能.结果表明:三元无规共聚物具有较高的相对分子量和热稳定性,在太阳光范围具有强而宽的吸收,同时具有相对较低的最高电子占用轨道HOMO和最低电子占用轨道LUMO能级.基于三元无规共聚物P2的器件,其光电转换效率可达到1.22％,优于相应的二元共聚物P1的1.15％.