一种高迁移率聚合物太阳能电池材料的合成及其器件表征

设计合成了一种中等带隙共轭聚合物,聚[N-(2-己基癸基)-2,2'-二噻吩-3,3'-二甲酰亚胺-交替共聚-5,5-(2,5-双(3-癸氧基噻吩)-2-噻吩基)-噻吩)](PBTI3T-O),其光谱吸收覆盖波长从400 nm到720 nm,具有较宽的吸收范围,同时易溶于氯苯溶剂,利于溶液加工。PBTI3T-O与[6,6]-苯基-C71-丁酸异甲酯(PC71BM)复合薄膜的空穴迁移率为5.90×10-3cm2/(V·s),该迁移率高于其它大部分聚合物电池给体材料。由于PBTI3T-O较高的空穴迁移率,基于PBTI3T-O/PC71BM的器件在活性层厚度为237 nm时,效率可以达到5.56%。即使活性层膜厚进一步增加到约300 nm时,器件的效率仍能够保持其最高器件效率的97%,可见其具有在大面积加工工艺中的应用潜力。