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一种高迁移率聚合物太阳能电池材料的合成及其器件表征

杨大磊 , 李泽林 , 赵晓礼 , 孙昭艳 , 杨小牛

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.12.160343

设计合成了一种中等带隙共轭聚合物,聚[ N-(2-己基癸基)-2,2′-二噻吩-3,3′-二甲酰亚胺-交替共聚-5,5-(2,5-双(3-癸氧基噻吩)-2-噻吩基)-噻吩)](PBTI3T-O),其光谱吸收覆盖波长从400 nm到720 nm,具有较宽的吸收范围,同时易溶于氯苯溶剂,利于溶液加工。 PBTI3T-O与[6,6]-苯基-C71-丁酸异甲酯( PC71 BM)复合薄膜的空穴迁移率为5.90×10-3 cm2/( V· s ),该迁移率高于其它大部分聚合物电池给体材料。由于PBTI3T-O较高的空穴迁移率,基于 PBTI3T-O/PC71 BM 的器件在活性层厚度为237 nm 时,效率可以达到5.56%。即使活性层膜厚进一步增加到约300 nm时,器件的效率仍能够保持其最高器件效率的97%,可见其具有在大面积加工工艺中的应用潜力。

关键词: 聚合物太阳能电池 , D-A型共聚物 , 活性层 , 厚膜

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