论文部分内容阅读
与传统的硅基太阳能电池相比,聚合物太阳能电池具有成本低、生产过程污染小和可柔性加工的特点。目前由电子供体单元（Donor）与电子受体单元（Acceptor）构成的D-A结构的窄带隙聚合物已经成为了聚合物太阳电池主流材料,而二维结构的苯并二噻吩（BDT-T）单元已经被证明是一种优良的电子供体单元。论文选取BDT-T为电子供体单元,并对并噻唑（TTz）、二噻吩苯并二噻唑（DTBT）和1,4-吡咯并吡咯二酮（DPP）三个电子受体单元进行了改进。改进后的受体单元和供体单元通过Stille聚合反应得到了四个新的聚合物太阳能电池材料,我们对材料的各项性能进行了表征,并进行了器件测试。研究结果如下：DPP单元与BDT-T单元构成的聚合物,能级分布十分接近理想状态,且与TTz单元和BDT-T单元以及DTBT单元和BDT-T单元构成的聚合物相比较,光学带隙更窄、吸收范围更宽。烷氧基取代的TTz单元会提升聚合物的HOMO能级,进而降低了器件的Voc值。而对于DTBT单元,烷氧取代基则会使聚合物的HOMO（?）（?）级下降。用并噻吩基团取代DPP单元中的噻吩基团,由于增加了聚合物的平面规整性,在不改变聚合物能级分布和长波长区域吸收的同时,可以显著提高短波长区域的吸收强度,改善吸光效果。论文对TTz单元和BDT-T单元构成的聚合物进行了初步的器件测试,以ITO/PEDOT:PSS/polymer:PC71BM（2:1）/PFN/Al结构的器件取得了1.53%的转化效率。其中,较低的Jsc值主要与聚合物的分子量和器件的制作工艺有关,通过改进聚合条件和优化器件制作工艺,可以进一步提高转化效率。其余聚合物的器件测试正在进行当中。