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通过光交联溴功能化聚合物给体实现的高热稳定性全聚合物太阳能电池

DOI：10.1016/j.solener.2020.03.035 期刊：Solar Energy 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 在此，研究人员开发了具有光交联功能的高性能聚合物用于全聚合物太阳能电池（all-PSCs），以实现高效率与高稳定性兼得。随后合成了一系列新型-(D-A)a-(D-D1)b型光交联溴(Br)功能化聚合物给体PBDT(T)FTAZ-BX：其中典型苯并二噻吩(BDT)衍生物作为第一组分(D)，噻吩-二氟-苯并三唑(FTAZ)衍生物作为第二组分(A)，本研究新合成的基于BDT的简单功能化溴单元作为第三组分(D1)。系统探究了Br功能化组分对聚合物光电性能的影响，并深入分析了紫外光介导光交联对器件性能及热稳定性的作用。未进行光交联处理的基于这些聚合物与N2200的全PSCs中，优化后的PBDT(T)FTAZ-B5器件实现了7.21%的最高能量转换效率(PCE)。研究发现，经5分钟紫外光交联的PBDT(T)FTAZ-B5器件展现出卓越的热稳定性——即便经过72小时150°C退火处理，仍能保持91.8%的最大平均PCEavg保留率及本征性能(PCEmax: 6.12%)。相比之下，参照组PBDT(T)FTAZ基器件仅获得5.13%的PCEmax值，在相同老化条件下最大平均PCEavg保留率为84.2%。这一对比结果证实：开发光交联Br功能化聚合物是同步提升全PSCs稳定性与效率的有效策略。
作者： Zhenkun Lin，Li Zhang，Silong Tu，Wen Wang，Qidan Ling
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发具有光交联功能的高性能聚合物用于全聚合物太阳能电池，以实现高效率和稳定性。

研究成果

基于光交联PBDT(T)FTAZ-B5+UV5min的器件展现出卓越的热稳定性，在150°C退火72小时后仍能保持高达91.8%的最大平均光电转换效率(PCEavg)和本征性能（最大PCEmax：6.12%）。这表明开发可光交联的溴功能化聚合物是进一步提升全聚合物太阳能电池稳定性和效率的有效策略。

研究不足

该研究聚焦于基于光交联溴功能化聚合物的全聚合物太阳能电池的热稳定性和效率，但未涉及其他潜在稳定性问题（如环境稳定性）。

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