可补足紫外光吸收的二苯基吡喃烯侧链给体-给体共聚物的合成及其在有机太阳能电池中应用

设计合成了一系列以二苯基吡喃烯为侧链,噻吩和苯并二噻吩为主链的新型共轭聚合物,并应用于聚合物太阳能电池中。对一系列聚合物的结构进行了表征,研究了光吸收,电化学和光伏特性。吸收光谱表明,随着噻吩和苯并二噻吩共轭主链的增加,光吸收范围增大并逐渐发生红移,覆盖紫外光区300~400nm处和整个可见光区域。光致发光光谱表明,分子内发生了能量转移,随着主链共轭单元的增加,最大发射峰逐渐红移。通过循环伏安法测试表明,一系列聚合物均具有较高的最高占据轨道(HOMO)能级,可以与PC61BM较好的匹配,保证较高的开路电压。最后,合成的一系列聚合物作为给体材料,PC61BM作为受体材料制备了聚合物太阳能电池,结果表明,光伏电池具有较好开路电压,PCE最高为0.59%。