新型苯并二噻吩类聚合物供体材料合成及其光伏性能研究

以刚性平面结构的苯并二噻吩(BDT)为给电子单元和具有稳定醌类结构的氟(F)取代噻吩[3,4-b]噻吩单元(TT)为受电子单元设计合成了两种窄带隙的聚合物供体材料。系统研究了侧链取代单元结构对聚合物供体材料光物理性能,电化学性能,活性层形貌和光伏性能影响。研究表明:相对于基于6-取代苯并噻吩侧链的聚合物供体材料PBDTBTs-TT,2-取代苯并噻吩侧链的聚合物供体材料PBDTTBs-TT具有更宽的光子捕获范围和更强的吸光能力,这有利于提高光伏器件的短路电流。以IT-4F为受体材料,基于PBDTBTs-TT:IT-4F的光伏器件能量转换效率和短路电流分别为6.43%和14.21 mA·cm^(-2);而基于PBDTTBs-TT:IT-4F的光伏器件能量转换效率和短路电流提高到了7.06%和15.32 mA·cm^(-2)。