基于新型稠环受体单元的高性能聚合物光伏材料的研究

项目名称： 基于新型稠环受体单元的高性能聚合物光伏材料的研究

项目编号： No.21374025

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 丁黎明

作者单位： 国家纳米科学中心

项目金额： 82万元

中文摘要： 聚合物太阳能电池可溶液加工制备大面积柔性器件，质量轻，有望推向市场。目前单个和串联有机太阳能电池效率分别达到近10%（曹镛）和12%（Heliatek）。制备窄带隙共轭高分子或小分子已成为获得高性能给体材料的有效途径。稠环受体单元跟稠环给体单元一样，具有大平面共轭结构，由此制备的聚合物容易形成有序结构，同时大平面稠环结构可以减少聚合物主链扭转，增强给体受体单元之间相互作用，增强链间∏-П堆积，增强聚合物薄膜的光吸收，获得较高的载流子迁移率，光电流和能量转换效率。此外，引入稠环受体单元还有望提高聚合物的热稳定性。目前稠环受体单元的研究处于起步阶段，远少于稠环给体单元的研究。因此，申请人设计了三种新型受体单元：内酰胺稠环受体单元、类异靛蓝П扩展受体单元和稠环大平面受体单元，利用这些稠环受体单元合成D-A聚合物，希望能够大幅度提高迁移率和光电流，获得具有高能量转换效率的聚合物太阳能电池。

中文关键词： D-A共聚物给体；有机太阳电池；富勒烯受体；非富勒烯受体；钙钛矿太阳电池

英文摘要： Polymer solar cells can be produced in the form of large- area,flexible and light-weight modules with low cost via solution processing, having great potential for global commercialization. Power conversion efficiency (PCE) of ～10% (Yong Cao Group) and 12%

英文关键词： D-A conjugated copolymer donor；organic solar cells；fullerene acceptor；nonfullerene acceptor；perovskite solar cells