聚合物太陽(yáng)能電池高效共軛聚合物給體和富勒烯受體光伏材料

【摘要】：聚合物太陽(yáng)能電池(PSC)由共軛聚合物給體和富勒烯衍生物受體的共混膜(活性層)夾在ITO透明導(dǎo)電玻璃正極和低功函數(shù)金屬負(fù)極之間所組成,具有制備過程簡(jiǎn)單、成本低、重量輕、可制備成柔性器件等突出優(yōu)點(diǎn),近年來成為國(guó)內(nèi)外研究前沿和熱點(diǎn)。當(dāng)前研究的焦點(diǎn)是提高器件的光電能量轉(zhuǎn)換效率,而提高效率的關(guān)鍵是高效共軛聚合物給體和富勒烯衍生物受體光伏材料。本文將重點(diǎn)介紹化學(xué)所近年來在新型共軛聚合物給體和富勒烯衍生物受體光伏材料方面的研究進(jìn)展,包括帶共軛支鏈的寬吸收兩維共軛聚合物、帶吸電子基團(tuán)取代基的具有較低HOMO能級(jí)的共軛聚合物、寬吸收和具有較低HOMO能級(jí)的給體-受體(D-A)共聚物給體光伏材料、以及茚雙加成C60衍生物ICBA和茚雙加成C70衍生物IC70BA受體光伏材料等。基于這些給體光伏材料制備的PSC最高能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7.59%,是聚合物光伏材料迄今文獻(xiàn)報(bào)道最高效率之一。使用我們的新型受體ICBA使基于聚3-己基噻吩(P3HT)的PSC的能量轉(zhuǎn)換效率超過了7%,是基于P3HT光伏器件能量轉(zhuǎn)換效率文獻(xiàn)報(bào)道最高值。 【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 聚合物太陽(yáng)能電池 共軛聚合物光伏材料 富勒烯衍生物 兩維共軛聚合物 D-A共聚物
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(資助號(hào):50373050,20373078,60410149,20474069,20421101,20574078,50633050,20721061,20821120293,20874106,50803071,50933003,91023039,21021091) 科技部863項(xiàng)目 中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TB34
【正文快照】： 引言能源和環(huán)境問題是人類當(dāng)前最迫切需要解決的問題,太陽(yáng)能利用是解決這一問題的最終途徑,太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能利用的一個(gè)最重要方面。當(dāng)前應(yīng)用和開發(fā)的太陽(yáng)能電池包括單晶硅、多晶硅太陽(yáng)能電池、無機(jī)半導(dǎo)體薄膜(非晶硅、CdTe、GaAs、CuInSe2等)太陽(yáng)能電池、有機(jī)染料敏化太陽(yáng)

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