基于刚性连接单元的双缆共轭高分子材料的合成及在单组分有机太阳能电池中的应用

通过调节刚性连接单元中联二噻吩的烷基链区域位置,合成了两种新型双缆共轭高分子聚合物聚[2-(4-{3,3′-十二烷基-5′-[4-(1-{4-[5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]-8-[5-(庚烷-3-基)噻吩-2-基]苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩-2-基}-4,6-二酮-4H-噻吩并[3,4-C]吡咯-5(6H)-基)苯基]-[2,2′-联噻吩]-5-基}-苯基)-9-(二十三烷-12-基)蒽[2,1,9-def∶6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮](FLP7)和聚[2-(4-{4,4′-十二烷基-5′-[4-(1-{4-[5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]-8-[5-(庚烷-3-基)噻吩-2-基]苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩-2-基}-4,6-二酮-4H-噻吩并[3,4-C]吡咯-5(6H)-基)苯基]-[2,2′-联噻吩]-5-基}-苯基)-9-(二十三烷-12-基)蒽[2,1,9-def∶6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮](FLP8).这两种双缆共轭高分子聚合物基于噻吩二甲酰亚胺(TPD)给体骨架和苝酰亚胺(PBI)受体侧链.通过调控刚性连接链上烷基链的位置,使刚性链处烷基链的构象由朝外变为朝内,从而改善了聚合物的自聚集能力、薄膜形态和光电转换效率.与FLP8聚合物相比,FLP7聚合物在单组分有机太阳能电池中表现出更高的光电性能参数,实现了1.59%的能量转换效率.