地区：上海市 宝山区
关键词：兰州交通大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000003423
成果描述：
| 由于聚合物太阳能电池相对于传统硅基等无机太阳能电池具有易于实现大面积、柔性、低成本等特点，使其成为新型太阳能研究的最具发展潜力的方向之一。虽然单层聚合物太阳能电池的能量转换效率已达到11%左右的能量转换效率，但要使聚合物太阳能电池与传统无机太阳）能电池（如硅基太阳能电池）相竞争并取代之，还需要进一步提高聚合物太阳能电池的能量转换效率和稳定性，在诸多提高聚合物太阳能能量转换效率和稳定性的方法中，合成新的性能更为优良的电子给体聚合物材料和探索新的器件结构，是两个最具吸引力的方向。课题组的工作如下：通过对光伏器件界面修饰的方法来提高器件的开路电压、短路电流等，进而提高器件的效率，不失为一种有效的手段，醇溶性共轭聚合物常作为聚合物太阳能电池器件阴极界面修饰层。设计并合成了醇溶性共轭聚合物PBN和PBNBr。通过测试其薄膜的透光率、对ITO粗糙度和功函数的影响，发现其具有较好的透光性、并且可以降低ITO功函数和改善ITO界面形貌。在此基础上，通过聚合物光伏器件为表征手段，首先对PBN和PBNBr作为倒置器件阴极界面修饰层进行了表征，发现其皆有良好的电学和光学特性，并以P3HT:PC61BM为活性层制备出了光电转换效率分别为4.24%和4.53%的性能比较优异的倒置器件由于具有较大共轭面和共轭长度的多环thienoacene基共轭聚合物被证明是开发高效聚合物太阳能电池电子给体材料极具潜力的方向之一。合成了电子给体单元5,10-双(4,5-二癸基噻吩)二噻并[2,3-d:2′,3′-d′]苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩（DTBDT），通过了给体单元（DTBDT）和受体单元苯并噻二唑的衍生物，合成了两种新型的共轭聚合物PDTBDT-BT和PDTBDT-FBT。分别以聚合物PDTBDT-BT和PDTBDT-FBT为给体材料，PC71BM为受体材料制备的光伏器件能量转换效率分别达到为8.54 %和8.74%。合成了一种具有良好化学稳定性和电子传输能力的有机小分子材料9,10-双(2-(N-辛基-1,8-萘二酰亚胺-4-基)乙炔基)蒽(BNA)，。用BNA修饰聚合物太阳能电池的Al阴极，显著改善电池效率，使能量转换效率提高到没有修饰层电池的2.77倍，达到了3.74%，研究结果表明BNA是一种非常有前途的电池阴极修饰层材料。 |
