烷硫噻吩基苯并二噻吩基聚合物的合成与光电性能

摘要

通过在[1,2-b:4,5-b']苯并二噻吩(BDT)的侧链引入硫原子,并与氟代的苯并三氮唑偶联合成共轭聚合物PBDT-AST-FBTA.将其和侧链为烷基噻吩的共轭聚合物PBDT-OT-FBTA进行了聚集性能、介电常数及光电性能的表征.两种共轭聚合物在350～630 nm之间有较强的吸光能力,其光学带隙分别是1.94 eV和1.96 eV,最高占据分子轨道(HOMO)能级分别是-5.36 eV和-5.22 eV.硫原子的引入相对介电常数从3.6增加至4.2,并提高了共轭聚合物的聚集性能.将PBDT-AST-FBTA和PBDT-OT-FBTA与非富勒受体小分子ITIC制备有机聚合物太阳能电池(OPVs)器件,研究结果表明,在共轭聚合物侧链引入硫原子,制备的光伏器件的开路电压(VOC)有了明显的提高,从而使其能量转换效率(PCE)提高了11.5％.