【摘 要】
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为提高苯并呋喃基共轭聚合物太阳能电池的光电转换效率和稳定性,我们设计了氟苯侧链功能化苯并呋喃给体单元并与二氟苯并三唑缺电子单元共聚合成了二维苯并呋喃基聚合物(F13).F13在溶液和固体薄膜中具有几乎相似的吸收光谱,说明溶液中的F13具有很强的π-π堆积,即共轭对称的氟苯基侧链赋予F13具有更加规整的共轭结构和更强的π-π聚集.强电负性氟原子和氧原子的协同效应使得F13具有低至-5.54eV HO
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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为提高苯并呋喃基共轭聚合物太阳能电池的光电转换效率和稳定性,我们设计了氟苯侧链功能化苯并呋喃给体单元并与二氟苯并三唑缺电子单元共聚合成了二维苯并呋喃基聚合物(F13).F13在溶液和固体薄膜中具有几乎相似的吸收光谱,说明溶液中的F13具有很强的π-π堆积,即共轭对称的氟苯基侧链赋予F13具有更加规整的共轭结构和更强的π-π聚集.强电负性氟原子和氧原子的协同效应使得F13具有低至-5.54eV HOMO能级.在以Y6作为电子受体与F13共混制备的本体异质结有机太阳能电池,初始光电转换效率为12.70％,Voc为0.80V,Jsc为22.61 mA/cm2,FF为70.28％,而在氮气或在环境空气老化后却获得了未衰减而提升的光电转换效率13.34％,Voc为0.815V,Jsc为23.27 mA/cm2,FF为70.37％.研究认为F13和Y6共混膜提供了稳定的微观形态结构,阳极界面层和活性层之间的界面相互作用对于增强光伏性能和稳定性更是起着关键作用.未封装F13∶Y6器件在氮气和环境空气中分别老化1370和1 150小时后,仍保持其原始光电转换效率的92％以上.这些结果表明,通过合理的分子设计和器件设计,有望使得基于苯并呋喃基聚合物在商业应用中实现高效且稳定的光伏性能.
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