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基于苯并二噻吩-噻吩并吡咯二酮-噻吩并噻吩的随机共聚物空穴传输材料用于钙钛矿太阳能电池
摘要： 具有不同空穴提取能力的空穴传输材料（HTMs）对钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率起关键作用。此外，采用给体-受体（D-A）无规共聚物HTM以获得更深的HOMO能级，对PSCs的空穴提取和耐久性极为有利。基于此，本研究从聚({4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩-2,6-二基}{3-氟-2-[(2-乙基己基)羰基]噻吩并[3,4-b]噻吩二基})（PTB7）主链结构出发，开发了一种高溶解度的D-A型无规共聚苯并二噻吩-噻吩并吡咯二酮-噻吩并噻吩衍生物（RCP-BTT）HTM。合成的无掺杂RCP-BTT HTM因其与钙钛矿能级的高度兼容性，展现出比PTB7（-5.15 eV）更深的HOMO能级（-5.28 eV）。RCP-BTT的梯度带排列结构，在以含铯三元阳离子钙钛矿为吸光层的PSCs中实现了高效空穴提取，从而表现出优异的光伏性能。掺杂型RCP-BTT的开路电压（Voc=1.09 V）较母体PTB7（1.06 V）显著提升，最终效率达14.57%，高于PTB7的12.02%。总体而言，基于聚合物RCP-BTT HTM的PSC光伏性能提升，归因于其更深的HOMO能级和卓越的空穴提取能力。
关键词： 无规共聚物、能带排列、混合阳离子、空穴提取、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于烷氧基并苯的随机共聚物合成及用于高效有机光伏的二元溶剂添加剂
摘要： 报道了通过调节烷氧基苯撑与烷氧基萘单元的摩尔比合成三种随机共聚物——BD2FON-OB30、BD2FON-OB50和BD2FON-OB70以实现能级优化。当采用这些聚合物作为电子给体制备有机光伏器件时，引入二元溶剂添加剂可使功率转换效率（PCE）显著提升至7%，远超未添加添加剂器件（PCEmax≈2%）及单一添加剂器件（PCEmax≈3%）（未添加时为1-2%，单一添加剂时为0-3%）。这种提升源于活性层中优化的双连续D:A形貌实现了双分子复合最小化及电子/空穴迁移率平衡。该策略证实：通过二元溶剂添加剂调控聚合物-富勒烯体异质结薄膜的形貌，可有效提升器件效率。
关键词： 二元溶剂添加剂、有机光伏、无规共聚物
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过供体与受体共聚物主链的简单随机序列策略实现无毒性溶剂与添加剂的高效全聚合物太阳能电池
摘要： 开发适用于大规模器件印刷制备的无毒溶剂及添加剂加工的高性能全聚合物太阳能电池（all-PSCs）至关重要。本研究证明：通过两种受体单体（苯并[1,2-c:4,5-c′]二噻吩-4,8-二酮（BDD）和5,6-二氟-2H-苯并[d][1,2,3]三唑（FTAZ））的简单无规共聚，并与含硅原子的苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩给体共聚单体交替连接，可成功合成具有优异溶解性/加工性的给体共聚物，适用于无毒溶剂加工的全聚合物太阳能电池。主链中较高比例的BDD会降低前沿能级并产生红移效应，同时提高吸收系数，但会降低其在2-甲基四氢呋喃（MeTHF）中的溶解性。当采用MeTHF作为加工溶剂且不添加任何添加剂时，以PJ25（含25 mol% BDD）为给体、与N2200-F30受体无规共聚物搭配的全PSC实现了约8.0%的优异光电转换效率。另一个有趣发现是：由于FTAZ单元中F原子形成的强非共价相互作用及其对湿气和氧化的抵抗性，全PSC的空气稳定性随FTAZ含量增加而提升。本研究不仅通过系列结构、形貌及电学表征技术建立了构效关系，更为开发无毒溶剂加工的高性能全PSCs提供了可行且简便的途径。
关键词： 兼容性、无毒溶剂、无规共聚物、无添加剂加工、全聚合物太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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含侧基POSS单元的无规甲基丙烯酸酯共聚物的相分离结构
摘要： 研究了含聚倍半硅氧烷（POSS）侧基的甲基丙烯酸酯无规共聚物的相分离行为。对于苯基取代POSS甲基丙烯酸酯（PhPOSSMA）与甲基丙烯酸丁酯（BMA）的无规共聚物，在本体热退火后，当PhPOSSMA含量超过约20 wt%时形成层状相分离结构；当PhPOSSMA含量超过40 wt%时则呈现周期性相分离结构，其周期长度随组成变化介于9.0至5.1 nm之间。溶剂退火处理未引发本体相分离。另一方面，异丁基取代POSSMA（i-BuPOSSMA）与BMA含量约50 wt%的无规共聚物经热退火后未形成相分离结构。此外，PhPOSSMA或i-BuPOSSMA与甲基丙烯酸甲酯的无规共聚物均未发生相分离。通过广角X射线散射、小角X射线散射和透射电镜图像对所得相分离结构进行了详细表征。
关键词： 无规共聚物、POSS（笼型倍半硅氧烷）、相分离结构、热退火、聚甲基丙烯酸酯
更新于2025-09-10 09:29:36