基于侧链不对称喹喔啉聚合物的高效非富勒烯太阳电池

喹喔啉衍生物由于合成简单,易功能化,成本较低等特点在众多领域都有广泛应用。其自身具有平面刚性结构,也是构建光电聚合物的重要单体。基于喹喔啉单元的有机分子化学结构和电子结构可修饰性强,通过骨架、侧链和取代基等修饰,易于调控分子的能级和吸光光谱,因此,当使用喹喔啉体系的共轭给体与球形富勒烯受体(如PCBM)及弱结晶性非富勒烯受体(如ITIC)均可表现出优异的光伏性能。在本工作中,基于结晶性较强的非富勒烯受体(o-IDTBR),我们首次制备出侧链不对称喹喔啉(简称:不对称喹喔啉)基聚合物(TPQ-1)与之匹配。相比于侧链对称性喹喔啉(简称:对称喹喔啉)(HFQx-T)与o-IDTBR组合,"弱结晶给体-强结晶受体"组合能表现出更佳均匀的相分离尺度,从而获得更高的短路电流及能量转换效率。TPQ-1与o-IDTBR共混后器件效率为8.6%,加入15%的TB7-Th后,器件效率达到9.6%。