窄能隙给体聚合物能级的调节与高LUMO能级富勒烯受体光伏特性研究

项目名称： 窄能隙给体聚合物能级的调节与高LUMO能级富勒烯受体光伏特性研究

项目编号： No.61177031

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 信息四处

项目作者： 高潮

作者单位： 中国科学院西安光学精密机械研究所

项目金额： 73万元

中文摘要： 在保证大短路电流的基础上，提高开路电压是实现聚合物本体异质结光伏电池性能提升的前提。因此，在保持给体聚合物窄能隙的情况下，通过改善其与电子受体的能级匹配关系，是实现器件性能提升的关键。但是目前常见的窄能隙给体聚合物的HOMO能级与PCBM等电子受体材料的LUMO能级差较小，这导致了器件的开路电压较低，若能进一步改善两者之间的能级结构，器件的光电转换效率仍有提升的余地。 本项目基于弱富电单元（D）、强缺电单元（A）的理念，设计合成两类新型的D-A-D型给体聚合物，在保持给体聚合物窄能隙的前提下，通过取代基结构的修饰，拉深聚合物的HOMO能级。另一方面，选择高LUMO能级的富勒烯衍生物作为电子受体材料（茚-C60（C70）单加成物与双加成物），根据给体聚合物与受体的能级结构进行优化匹配，试图在保证大短路电流的情况下提升开路电压，实现提高聚合物本体异质结光伏电池光电转换效率的目的。

中文关键词： 聚合物光伏电池；窄能隙给体聚合物；能级结构；富勒烯衍生物；

英文摘要：

英文关键词： Polymer solar cells；Low band gap polymers；Energy levels；Fullerene derivatives；