摘要:
我们通过引入苯基萘二酰亚胺(PNDI)作为新型n型构件来设计和合成了一系列n型共轭聚合物,并研究了聚合物受体的侧链工程化对全聚合物太阳能电池性能的影响(所有PSC)。检查了具有三个不同侧链的2-乙基己基(PPNDI-EH),2-丁基辛基(PPNDI-BO)和2-己基癸基(PPNDI-HD)基团的聚合物的光学,电化学和结构性质。有趣的是,具有最长侧链的PNDI基聚合物在薄膜中显示出更高程度的边沿取向分子间组装,从而导致这三种聚合物中最高的场效应电子迁移率。此外,我们研究了基于PNDI的聚合物在所有PSC中作为聚合物受体的性能。与场效应晶体管的趋势不同,在三种聚合物共混物中,基于PPNDI-BO的全PSC表现出4.25%的最高功率转换效率(PCE)。这归因于基于PPNDI-BO的全PSC中空穴/电子传输的平衡以及较高的激子解离概率,这得益于聚合物供体与PPNDI-BO之间良好混合的混合形态。