研究目的
研究一种新型苯并二噻吩基给体-受体π共轭聚合物(P1)作为有机太阳能电池(OSC)光活性给体的效果,包括其光电性能以及溶剂添加剂对其性能的影响。
研究成果
新型π-共轭聚合物P1展现出作为有机太阳能电池给体材料的光电性能潜力。添加DPE作为溶剂添加剂通过改善活性层形貌和电荷传输特性显著提升了光伏性能。本研究凸显了侧链工程与溶剂添加剂在开发高性能有机太阳能电池中的潜力。
研究不足
该研究仅限于评估新型聚合物P1与PC71BM作为受体的组合性能,未探究其他受体材料或不同溶剂添加剂的影响。此外,研究聚焦于形貌和光电特性,未深入分析长期稳定性或工业应用的规?;尚行?。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过微波辅助Stille聚合反应设计合成了新型π共轭聚合物(P1),采用紫外-可见吸收光谱和循环伏安法(CV)表征其光电性能。以P1为给体、PC71BM为受体制备有机太阳能电池(OSC)器件,分别测试添加/未添加溶剂添加剂二苯醚(DPE)的工艺效果。
2:样本选择与数据来源:
聚合物P1由富电子给体单元(D1)和缺电子受体单元(A1)构建而成。光伏性能评估采用ITO/PEDOT:PSS/P1:PC71BM/LiF/Al结构的OSC器件进行。
3:实验设备与材料清单:
通过凝胶渗透色谱(GPC)测定分子量,采用紫外-可见吸收光谱和CV确定能级,利用原子力显微镜(AFM)分析形貌,运用空间电荷限制电流(SCLC)法研究电荷传输行为。
4:实验流程与操作步骤:
完成聚合物合成与表征后用于OSC器件制备,器件性能在AM 1.5G光照条件下测试。
5:5G光照条件下测试。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:从J-V曲线获取光伏参数(开路电压Voc、短路电流密度Jsc、填充因子FF和光电转换效率PCE),通过EQE光谱计算积分Jsc值,分析AFM图像获取表面形貌特征,采用SCLC法计算空穴迁移率。
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获取完整内容-
PC71BM
Used as an electron acceptor in the photoactive layer of organic solar cells.
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Diphenyl ether
Used as a solvent additive to improve the morphology and performance of the photoactive layer.
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Gel permeation chromatography
Used to calculate the number average molecular weight of the polymer.
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Cyclic voltammetry
Used to estimate the HOMO and LUMO energies of the polymer.
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Atomic force microscopy
Used to analyze the surface morphology of the photoactive layer.
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Space charge limited current
Used to analyze the charge transport behaviors of the photoactive layer.
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