基于不同长度烷基侧链的s-四嗪基聚合物合成及性能研究

作     者：刘海路 彭栗妮 LIU Hai-lu;PENG Li-ni

作者机构：湖南化工职业技术学院湖南株洲412000 湘潭大学化学学院湖南湘潭411100 

基　　金：湖南省自然科学基金项目(2019JJ70073)资助 湖南省教育厅一般研究项目(18C1355)资助 

出 版 物：《化学研究与应用》 (Chemical Research and Application)

年 卷 期：2020年第32卷第6期

页      码：971-978页

摘      要：以s-四嗪作为拉电子结构单元(A),以二氟取代四噻吩衍生物作为推电子结构单元(D),并分别以2-己基癸烷基,2-辛基十二烷基,2-癸基十四烷基作为侧链,设计并合成了三种D-A型聚合物光伏材料P(Tet-T16)、P(Tet-T20)和P(Tet-T24)。研究结果表明,具有最短烷基链的聚合物P(Tet-T16)表现出最弱的分子间π-π堆砌,而具有合适长度烷基侧链(2-辛基十二烷基)的聚合物P(Tet-T20)具有最强的分子间相互作用和最有规律的分子堆砌,这更有利于载流子的传输。因此,基于P(Tet-T20)/PC71BM的聚合物太阳能电池器件表现出最佳光伏性能(PCE=5.10%)。同时,由于三种聚合物的HOMO能级都低于-5.56eV,三种富勒烯PSCs器件的开路电压(Voc)均高于1.00V,其中,基于P(Tet-T24)的PSC表现出1.04V的高Voc值,这是目前报道的以s-四嗪基聚合物作为给体材料的PSCs中的最高Voc值。但过低HOMO能级与高性能非富勒烯受体的HOMO能级不匹配,限制了其在非富勒烯PSCs中的应用。

主 题 词：s-四嗪 烷基侧链 聚集态结构 光电转换效率 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070305[070305] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 

馆 藏 号：203946424...