研究目的
研究取代基团对受体-受体型共轭聚合物性能的协同效应及其在太阳能电池中的应用。
研究成果
引入两个氟原子可显著提高钙钛矿太阳能电池的功率转换效率,但氟原子与烷基链之间的协同效应可能对性能产生不利影响。该研究强调了聚合物主链共轭水平对决定钙钛矿太阳能电池性能的重要性。
研究不足
该研究揭示了通过氟原子与烷基链的协同效应提升钙钛矿太阳能电池性能的局限性,表明此方法并非总能产生积极效果。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用微波辅助的钯催化Stille偶联缩聚反应合成了三种受体-受体型共轭共聚物,对聚合物进行表征后用于制备聚合物太阳能电池(PSCs)。
2:样品选择与数据来源:
单体M1、M2和M3购自德通光电材料科技有限公司,PC71BM购自Solarmer公司。
3:M2和M3购自德通光电材料科技有限公司,PC71BM购自Solarmer公司。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:合成与表征使用了微波反应器、凝胶渗透色谱仪(GPC)、核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见分光光度计、热重分析仪、循环伏安装置及原子力显微镜(AFM)。
4:实验步骤与操作流程:
完成聚合物的合成、纯化与表征后,采用特定器件结构制备PSCs并评估其性能。
5:数据分析方法:
使用Nuts软件处理核磁共振数据,Origin软件绘图与光谱分析,Gaussian 09软件进行密度泛函理论(DFT)计算。
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Keithley 4200
4200
Keithley
Used for measuring current density–voltage curves under illumination.
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Bruker DRX 400
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Bruker
Used for 1H NMR spectrum analysis.
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2000
TA
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Biotage initiator V 2.3
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Biotage
Used for microwave experiments.
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MFP-3D-BIO
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Used for atomic force microscopy analysis.
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CHF-XM35
XM35
Beijing Trusttech Co. Ltd.
Used as a light source integrated with a Xe lamp for solar simulation.
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