一种低带隙平面分子结构的聚合物合成.pdfVIP

第25卷第2期 化 学 研 究 与 应 用 Vo1．25，No．2 2013年 2月 ChemicalResearchandApplication Feb．，2013 文章编号：1004-1656(2013)02-0184-05 一 种低带隙平面分子结构的聚合物合成 秦瑞平 ，蒋玉荣，刘 宁 (河南师范大学物理与电子工程学院，河南省光伏材料重点实验室，河南 新乡 453007) 摘要：合成了一种给-受体型平面分子结构的低带隙共轭聚合物QP．1(聚[2，6．4，8-双十二烷氧基苯并 [1，2．b； 3，4-b]二噻吩一4，7-二[2，5-噻吩]-5，6-二烷氧基-2，l，3苯并噻二唑))，研究了其热学、光物理和光伏性质。 由电化学测试得到聚合物的带隙为 1．79eV，最高分子 占有轨道 HOMO和最低分子未占轨道 LUMO值分别为． 5．47eV和-3．49eV。与富勒烯的衍生物PCBM有较为理想的能级匹配水平。使用聚合物／PC，，BM共混物作 为活性层构筑了本体异质结聚合物太阳能电池。光伏电池的能量转换效率为1．01％，开路电压为0．58V，短 路电流为4．25mA／cm ，填充因子ff值为0．33。X射线粉末衍射 (XRD)结果显示平面主链间的距离为0．365 nm，具有较好的结晶性。 关键词 ：平面性；共轭聚合物 ；低带隙；异质结太阳能电池 中图分类号 ：0631．3 文献标志码 ：A A planarlow band-gap copolymerssynthesis QINRuiping，JIANGYu—rong，LIUNing (CollegeofPhysicsElectronicEnneefing，KeyLaboratoryofPhotovoltaicMaterials ofHenanProvince，HenanNormalUniversity，Xinxiang453007，China) Abstract：Aplanarlowband-gapdonor-acceptcopolymerploy[2，64，8b·isdodecyloxybenzo[1，2-b；3，4-b’]dithiophene-4，7-bis [2，5-thiophene]-5，6-didodeeyloxy-2，1，3-Benzothiadiazole]QP-1wassynthesizedanditsphotophysicalandphotovoltaicproperties wereinvestigated．Theelectrochemicalresultshowsthatthepolymerband—gapwas1．79 eV．Thehighestoccupiedmolecularorbit (HOMO)levelandthelowestunoccupiedmolecularorbit(LUMO)levelwas-5．47eVand-3．49eVrespectively．Theenergylevel wasmatchedtheelectronacceptormaterialPCBMwel1．PhotovoltaicceilsbasedonpolymerQP-1／PC7lBMgaveapowerconversion efficiency(PCE)of1．01％，anopencircuitvoltage(V )of0．58V，ashortcircuitcurrentdensity(J)of4．25mA／cm ，nadafil1 factor(FF)of0．38．XRDanalysesonthispolymerpowdersupportthatthepolymerisapttocrystal1．Thedistancebetweenplanar mainchainis0．365nm． Keywords：planafity；polymer；lowbnad--gap；bulk-·heterojunctionsolarcells 近