名称:
Novel 4,7-Dithien-2-yl-2,1,3-benzothiadiazole-based Conjugated Copolymers with Cyano Group in Vinylene Unit for Photovoltaic Applications
摘要:
利用 4,7-二噻吩-2-基-2,1,3-苯并噻二唑(DTBT)与氰基(-CN)取代的乙烯作为缺电子态,合成了两种新型共轭共聚物,并在体异质结太阳能电池中进行了评估。通过 Knoevenagel 条件将缺电子态与咔唑和芴单元耦合,得到聚(双-2,7-((Z)-1-氰基-2-(5-(7-(2-噻吩基)-2,1、(Z)-1-氰基-2-(5-(7-(2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑-4-基)-2-噻吩基)乙烯基)-alt-9-(1-辛基壬基)-9H-咔唑-2-基-2-丁烯腈) (PCVCNDTBT) 和聚(双-2、7-((Z)-1-氰基-2-(5-(7-(2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑-4-基)-2-噻吩基)乙烯基)-alt-9,9-二己基-9H-芴-2-基)(PFVCNDTBT)。PCVCNDTBT 的光带隙(1.74 eV)和 PFVCNDTBT 的光带隙(1.80 eV)低于 PCDTBT 的光带隙(1.88 eV)和 PFVDTBT 的光带隙(2.13 eV),这有利于更好地覆盖较长波长区域的太阳光谱。PCVCNDTBT 的 PSC $V_{oc}$ 值(约 0.91 V)之所以较高,是因为其 HOMO 能级(5.6 eV)低于 PCDTBT(5.5 eV)。基于聚合物与[6,6]苯基-$C_{61}$-丁酸甲酯($PC_{61}BM$)混合物的块状异质结太阳能电池在 AM 1.5、100 mW/$cm^2 下的功率转换效率为 0.76%。