Phenanthrodithiophene (PDT)–Difluorobenzothiadiazole (DFBT) Copolymers: Effect on Molecular Orientation and Solar Cell Performance of Alkyl Substitution onto a PDT Core
作者:Hiroki Mori、Ryosuke Takahashi、Keita Hyodo、Shuhei Nishinaga、Yuta Sawanaka、Yasushi Nishihara
DOI:10.1021/acs.macromol.7b02734
日期:2018.2.27
Synthesis, characterization, and solar cell application of three 4,7-dialkylated phenanthro[1,2-b:8,7-b′]dithiophene (PDT)–difluorobenzothiadiazole (DFBT copolymers (P1–P3) with different linear alkyl side chains to improve solubility, molecular weight, and molecular orientation are described. The utilization of Ir-catalyzed direct borylation and sequential functionalization can selectively afford
三种4,7-二烷基化菲咯啉[1,2- b:8,7- b ']二噻吩(PDT)-二氟苯并噻二唑(DFBT共聚物(P1 – P3描述了具有不同直链烷基侧链以改善溶解度,分子量和分子取向的分子式)。利用Ir催化的直接硼化和顺序官能化可以选择性地提供目标4,7-二烷基化的PDT作为单体。在CuI存在下,Migita–Kosugi–Stille偶联可以加速聚合反应,以提供高分子量的聚合物以及改善的溶解度。在PDT-DFBT共聚物的电子结构的4,7位上烷基取代的影响可忽略不计。通过在PDT的4,7位安装额外的烷基链,合成的聚合物P1 - P3的分子间相互作用低于未烷基化的P0,但他们仍保持解决方案中的聚合行为。此外,它们形成了良好的面对面取向,π堆积距离短,为3.6Å,这可以增强其载流子传输能力,从而导致高J sc和FF。结果,他们制造的太阳能电池的PCE超过6%,是P0的1.7倍左右。在PDT的4,