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噻吩环助力厚膜聚合物太阳能电池

来源: X-MOL 2017-07-13 15:47:28

有机太阳能电池作为一种非常具有前景的可再生能源转换技术，受到了学术界和工业界的广泛关注。伴随着新型材料的制备和应用、给受体形貌控制、界面改性和器件工程的提高，有机太阳能电池的光电转换效率（PCE）已经突破12%，甚至超越13%（10.1021/jacs.7b01493，10.1038/nphoton.2016.240）。其中聚合物太阳能电池（PSCs）作为有机太阳能电池的重要组成部分，相比小分子太阳能电池，其优势包括形貌稳定、粘度较高、迁移率较高，更容易制备成厚膜太阳能电池，从而可以适应高速及批量印刷加工，例如卷对卷（roll to roll）加工和喷墨打印。然而现在用于厚膜加工的高效聚合物体系较少，其主要原因之一就是多数聚合物体系的性能会随着活性层厚度的增加而急剧降低，而下降的主要参数为填充因子（FF）。

近日，荷兰埃因霍温理工大学的René A. J. Janssen教授（点击查看介绍）课题组联合上海交通大学的刘烽教授（点击查看介绍）课题组，通过研究实验室设计合成的一系列聚合物，并总结分析已报道的活性层厚度超过200 nm、填充因子超过0.6并且PCE超过7%的32种不同共轭聚合物，发现并证明了共轭聚合物分子主链中噻吩环的引入能够有效提高厚膜聚合物太阳能电池的器件性能。

材料学

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