基于引达省衍生物小分子材料的合成与光伏性能研究

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	基于引达省衍生物小分子材料的合成与光伏性能研究
	蒋卫刚
刊名	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
	2017
页码	84
关键词	有机太阳能电池小分子材料三元共混能级匹配能量转换效率
产权排序	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
英文摘要	经过科学家们不懈的努力,太阳能电池取得了长足的发展。其中,有机太阳能电池具有成本低、质量轻、易于大面积制备等优点受到广泛关注;因此,本文主要设计合成一系列具有窄带隙、强吸收的有机太阳能电池小分子活性层材料。主要开展以下两部分工作:1.基于以引达省(IDT)衍生物为给体单元,2-(3-己基-4-氧代噻唑烷-2-亚基)丙二腈为受体单元,通过引入不同数量的烷基噻吩桥,调节小分子材料的能级、共平面性、吸收光谱从而达到优化太阳能电池器件的目的。将ITCN为受体材料,PBDB-T为给体材料,制备传统的PBDB-T:ITCN有机太阳能电池,开路电压高达1.25V,PCE达到2.38%;将ITCN作为受体单元添加进PTB7:PC_(71)BM活性层中,制备含有一个给体单元,二个受体单元的三元共混太阳能电池器件;由于ITCN与PTB7能够形成互补吸收和相匹配的能级,能有效增加器件的短路电流J_(SC)和填充因子FF,该三元共混电池器件的PCE达到8.71%,J_(SC)为16.1 mAcm~(-2,)FF为71.0%。将IT-3T-CN做为给体材料,PC_(71)BM作为受体材料,制备传统的IT-3T-CN:PC_(71)BM有机太阳能电池,PCE达到1.13%;我们以PTB7和IT-3T-CN为给体,PC_(71)BM为受体,制备PTB7:IT-3T-CN:PC_(71)BM三元有机太阳能电池,当IT-3T-CN比例达到20%时,获得最高的PCE为8.61%。2.基于以引达省(IDT)衍生物为给体单元,苯并噻二唑为受体单元,以2-(3-己基-4-氧代噻唑烷-2-亚基)丙二腈为封端的A_1-D-A_2-D的小分子受体材料。通过电化学测试显示该小分子受体材料具有理想的带隙;具有较长的π-π共轭长度,使π-电子更有利于沿整个化合物骨架分布,在425-630nm具有较强的吸收。将ITBTCN为受体材料,PTB7为给体材料,制备传统的本体异质结太阳能电池器件PCE达到0.63%。将ITBTCN作为受体材料,设计制造PTB7:ITBTCN:PC_(71)BM三元本体异质节有机太阳能电池,当ITBTCN比例为10%时,器件表现出最佳的性能,PCE从7.65%增加到8.67%。
公开日期	2018-12-04
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/16728]
专题	2017专题
推荐引用方式 GB/T 7714	蒋卫刚. 基于引达省衍生物小分子材料的合成与光伏性能研究[J]. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),2017:84.
APA	蒋卫刚.(2017).基于引达省衍生物小分子材料的合成与光伏性能研究.中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),84.
MLA	蒋卫刚."基于引达省衍生物小分子材料的合成与光伏性能研究".中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所) (2017):84.