非富勒烯聚合物太阳电池研究进展
本文选题:聚合物太阳电池 + n-型有机半导体 ; 参考:《高分子学报》2017年09期
【摘要】:综述了以p-型共轭聚合物为给体、n-型有机半导体为受体的非富勒烯聚合物太阳电池光伏材料最新研究进展,包括n-型共轭聚合物和可溶液加工小分子n-型有机半导体(n-OS)受体光伏材料,以及与之匹配的p-型共轭聚合物给体光伏材料.介绍的n-型共轭聚合物受体光伏材料包括基于傒酰亚胺(BDI)、萘酰亚胺(NDI)以及新型硼氮键连受体单元的D-A共聚物受体光伏材料,目前基于聚合物给体(J51)和聚合物受体(N2200)的全聚合物太阳电池的能量转换效率最高达到8.26%.n-OS小分子受体光伏材料包括基于BDI和NDI单元的有机分子、基于稠环中心给体单元的A-D-A型窄带隙有机小分子受体材料等.给体光伏材料包括基于齐聚噻吩和苯并二噻吩(BDT)给体单元的D-A共聚物,重点介绍与窄带隙A-D-A结构小分子受体吸收互补的、基于噻吩取代BDT单元的中间带隙二维共轭聚合物给体光伏材料.使用中间带隙的p-型共轭聚合物为给体、窄带隙A-D-A结构有机小分子为受体的非富勒烯聚合物太阳电池能量转换效率已经突破12%,展示了光明的前景.最后对非富勒烯聚合物太阳电池将来的发展进行了展望.
[Abstract]:The recent research progress of photovoltaic materials for non-fullerene polymer solar cells using p-type conjugated polymers as donor and organic semiconductors as acceptors is reviewed.The photovoltaic materials of n-type conjugated polymers and small molecular n-type organic semiconductors (n-OS) receptors can be processed in solution, and matched with the photovoltaic materials of p-type conjugated polymer donors.The photovoltaic materials of n-type conjugated polymer receptors include photovoltaic materials of D-A copolymers, which are based on imide, naphthaleneimide, and new boronitrogen-receptor units.At present, full polymer solar cells based on polymer donor J51) and polymer receptor N2200) have the highest energy conversion efficiency up to 8.26%.n-OS small molecule receptor photovoltaic materials, including organic molecules based on BDI and NDI units.A-D-A narrow band gap organic small molecule receptor materials based on donor unit in dense ring center.Donor photovoltaic materials include D-A copolymers based on oligomerized thiophene and benzodithiophene (BDT) donor units, focusing on the absorption and complementation of small receptors with narrow band gap A-D-A structures.Two-dimensional conjugated polymer donor photovoltaic materials with intermediate band gap based on thiophene substituted BDT unit.The energy conversion efficiency of non-fullerene polymer solar cells using p-type conjugated polymer with intermediate band gap as donor and organic small molecule with narrow band gap A-D-A as acceptor has exceeded 12. It shows a bright future.Finally, the future development of non-fullerene polymer solar cells is prospected.
【作者单位】: 中国科学院科教融合分子科学卓越中心中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室;中国科学院大学化学化工学院;苏州大学材料与化学化工学部先进光电材料实验室;
【基金】:国家自然科学基金(基金号91633301,91433117,91333204) 国家重点基础研究发展计划(973计划,项目号2014CB643501) 中国科学院战略性先导科技专项(B类)(项目号XDB12030200)资助
【分类号】:TM914.4
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,本文编号:1759764
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