文章摘要
曾祥花,李战峰,任静琨,刘伟鹏,陈今波,王向坤,郝玉英.基于噻吩-苯非对称单元的DPP类聚合物给体材料的合成及光伏性能[J].材料导报,2018,32(9):1423-1426
基于噻吩-苯非对称单元的DPP类聚合物给体材料的合成及光伏性能
Synthesis and Photovoltaic Performance of the Asymmetric Polymer of a Thiophene-Benzene Unit-contained Diketopyrrolopyrrole (DPP) Derivative Used for Donor Material of Organic Solar Cells
  
DOI：10.11896/j.issn.1005-023X.2018.09.005
中文关键词: 非对称 聚合物给体材料 有机太阳能电池 聚合物太阳能电池 二酮吡咯并吡咯(DPP)
英文关键词: asymmetry, polymer donor, organic solar cell, polymer solar cell, diketopyrrolopyrrole (DPP)
基金项目:国家自然科学基金(61308093；61571317；61274056；11504257；61475109)；博士点新教师基金(20131402120020)； 中国博士后科学基金(2015M572454)
作者单位E-mail
曾祥花 太原理工大学物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部 山西省 重点实验室,太原 030024 1973528508@qq.com,lzhf78@163.com 
李战峰 太原理工大学物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部 山西省 重点实验室,太原 030024 1973528508@qq.com,lzhf78@163.com 
任静琨 太原理工大学物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部 山西省 重点实验室,太原 030024  
刘伟鹏 太原理工大学物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部 山西省 重点实验室,太原 030024  
陈今波 太原理工大学物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部 山西省 重点实验室,太原 030024  
王向坤 太原理工大学物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部 山西省 重点实验室,太原 030024  
郝玉英 太原理工大学物理与光电工程学院,新型传感器与智能控制教育部 山西省 重点实验室,太原 030024  
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中文摘要:
      为了优化聚合物太阳能电池的光伏性能,设计合成了一种基于噻吩-苯非对称单元的二酮吡咯并[3,4-c]吡咯(DPP)类聚合物给体材料(PDPP-PT)。非对称结构的设计使得该聚合物具有较好的分子堆积,有利于器件的制备。该聚合物具有范围在300~900 nm的宽吸收光谱、1.5 eV的窄光学带隙。在器件性能方面,活性层厚度达260 nm时,测得开路电压(Voc)为0.68 V,光电转换效率(PCE)为1.51%。因此,PDPP-PT给体材料在制备厚活性层太阳能电池时具有一定的优势并为聚合物给体材料的分子设计提供了一种新的思路。
英文摘要:
      A novel donor material for organic solar cells — the polymer of a diketopyrrolo[3,4-c]pyrrole (DPP) derivative that contains thiophene-benzene asymmetric unit (namely PDPP-PT) was designed and synthesized with the aim of optimizing the photovoltaic performance of polymer solar cells. The introduction of the asymmetric structure endows the polymer with better mole-cular packing, which is beneficial to device fabrication. This novel polymer has a wide absorption window ranging from 300 nm to 900 nm and a narrow optical band gap of 1.5 eV. The corresponding solar cells featured an open-circuit voltage of 0.68 V and a power conversion efficiency (PCE) of 1.51% with 260 nm thick active layer. Hence, the PDPP-PT exhibits advantages in the fabrication of thick-active-layer solar cells, and can provide a new idea for molecular design of polymer donor materials.
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