研究目的
通过引入吸电子单元和双(噻吩乙烯撑)侧链,设计和合成用于高性能聚合物太阳能电池(PSCs)的低带隙共轭聚合物。
研究成果
合成的聚合物PBDT-TVT-ID和PBDT-TVT-DTNT表现出良好的热稳定性、宽吸收光谱和深的HOMO能级,分别实现了光电转换效率为4.09%和5.44%的光伏器件。该研究表明,具有TVT共轭侧链的BDT单元在高性能钙钛矿太阳能电池中具有应用潜力。
研究不足
该研究受限于聚合物的溶解性和相分离问题,这些问题会影响薄膜形貌,进而影响光伏性能。
1:实验设计与方法选择
本研究采用Stille偶联聚合反应合成了两种给体-受体(D-A)型共聚物,并对聚合物的热稳定性、光学性能和光伏性能进行了表征。
2:样品选择与数据来源
通过核磁共振(NMR)、热重分析(TGA)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、循环伏安法(CV)和原子力显微镜(AFM)对PBDT-TVT-ID和PBDT-TVT-DTNT聚合物进行了合成与表征。
3:实验设备与材料清单
布鲁克DRX 400核磁共振波谱仪、TGA 2050热分析系统、UV-1800紫外可见分光光度计、CHI600D电化学工作站、MFP-3D-SA原子力显微镜。
4:实验流程与操作步骤
通过Stille偶联聚合反应合成聚合物,经表征后用于制备ITO/PFN/聚合物:PC71BM/MoO3/Ag结构的光伏器件。
5:数据分析方法
采用凝胶渗透色谱(GPC)、循环伏安法(CV)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和原子力显微镜(AFM)分析分子量、能级、吸收光谱和表面形貌。
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