会议专题

有机太阳电池材料与器件

有机太阳电池是新一代的太阳电池,具有重量轻、在实验室可用低成本的溶液旋涂法制备、工业上可采用高生产效率的辊对辊的连续化过程来制备.有机太阳电池的原型器件是由ITO透明导电玻璃(正极)/PEDOT空穴传输层/光电活性层/电子传输层/铝(负极)构成,光电活性层是高效有机太阳电池的核心部分,目前效率最高的结构是给受体共混的体异质结结构.近年来随着材料设计和器件结构来的发展,有机太阳电池的能量转换效率已经超过13%,显示出诱人的应用前景. 笔者从2007年开始聚合物太阳电池方面的研究工作,研究主要集中在含有苯并噻二唑受体单元的共轭聚合物给体材料的设计与合成。为提高聚合物的溶解性,使其适合于溶液加工,将苯并噻二唑的5,6位引入了两条烷氧基链,这种设计可以在提高聚合物的溶解性的同时而不影响聚合物的平面性和紧密堆积。另外,为进一步降低聚合物的HOMO能级,设计了单氟单烷氧基取代的苯并噻二唑,这种设计可以在不影响聚合物紧密排列的前提下,在降低聚合物的HOMO能级和提高聚合物溶解性方面取得最佳的平衡点。通过聚合物分子结构的精密设计合成,有机太阳电池的能量转换效率获得了大幅度的提高。

有机太阳电池 聚合物给体材料 制备工艺 能量转换效率

薄志山

能量转换与存储材料北京市重点实验室,北京师范大学化学学院,北京 100875

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2017-06-24(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)