作者:Wade A. Braunecker、Zbyslaw R. Owczarczyk、Andres Garcia、Nikos Kopidakis、Ross E. Larsen、Scott R. Hammond、David S. Ginley、Dana C. Olson
DOI:10.1021/cm2038427
日期:2012.4.10
Conjugated alternating copolymers were designed with low optical band gaps for organic photovoltaic (OPV) applications by considering quinoid resonance stabilization. Copolymers of thienoisoindoledione (TID) and benzodithiophene (BDT) had appreciably lower band gaps (by ∼0.4 eV) than copolymers of thienopyrroledione (TPD) and BDT. In addition to intramolecular charge transfer stabilization (i.e., the
考虑到醌型共振稳定性,共轭交替共聚物的光学带隙低,设计用于有机光伏(OPV)应用。噻吩异吲哚二酮(TID)和苯并二噻吩(BDT)的共聚物的带隙(约0.4eV)比噻吩并吡咯二酮(TPD)和BDT的共聚物低得多。除了分子内电荷转移稳定化(即“推挽”效应)外,前者共聚物的醌型共振结构还通过增加异吲哚单元中的芳香族共振能而得以稳定。另外,可以通过对BDT单体进行化学修饰来调节共聚物的HOMO含量,从而在光伏器件中产生大于1 V的开路电压。尽管优化了带隙,但含TID的聚合物仍显示出较低的光电导性,由时间分辨的微波电导率确定,与TPD类似物相比,器件效率降低(2.1%对4.8%)。这些结果部分归因于形态,因为计算模型表明TID共聚物具有扭曲的主链,并且X射线衍射数据表明聚合物膜未形成有序域,而TPD共聚物的平面性明显更高,并显示出形成了部分有序域。 。