用于聚合物太阳电池的低成本高效聚合物给体光伏材料

Low Cost and High Efficiency Polymer Donor Photovoltaic Materials for Polymer Solar Cells

聚合物太阳电池由p-型共轭聚合物给体和富勒烯衍生物或非富勒烯n-型有机半导体受体的共混活性层夹在透明导电电极和金属电极之间所组成,具有可溶液加工、质量轻、以及可制备成柔性和半透明器件等突出优点,近年来成为能源领域研究的热点1。聚合物太阳电池的商业应用需要实现器件的高效率、高稳定性以及低成本,这主要依赖于光伏材料的发展。聚合物太阳电池研究的早期阶段,器件效率很低,研究的关注点主要是提高效率,通过设计和合成窄带系、宽吸收和具有较低最高占有分子轨道(HOMO)能级的聚合物给体光伏材料,以及具有较高最低空分子轨道(LUMO)能级的富勒烯衍生物受体光伏材料,来提高器件的短路电流、开路电压和能量转换效率。