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《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题H:光电功能高分子》2017年
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具有高介电常数和良好共混膜形貌的氰基富勒烯衍生物

张生  张子建  刘俊  王利祥  
【摘要】:有机太阳能电池(OPVs)能量转化效率(PCE)低于无机太阳能电池,根本原因是有机半导体材料的相对介电常数(εr)较低。科学家根据理论计算预测提高材料的εr可以大幅提升OPVs的性能。但是在实际应用中,该预测尚未实现。其中的主要原因是高εr与良好的体相异质结共混膜形貌存在矛盾。高εr有机半导体材料通常含有极性基团,使材料的表面能增大,材料的相容性变差,不能实现较好的共混膜形貌。本文报道了一系列含有氰基的富勒烯衍生物,其εr(εr=4.9)高于PC61BM(εr=3.9),电子迁移率不低于PC61BM,LUMO/HOMO能级与PC61BM相同。尽管氰基功能化的富勒烯受体材料具有较大的极性,但是该类材料仍然能够与经典给体聚合物具有良好的相容性。该系列受体材料应用于聚合物太阳能电池中展示出良好的活性层形貌和高于PC61BM(PCE=4.56%)的器件性能(PCE=5.55%)。
【作者单位】:中国科学院长春应用化学研究所 中国科学院大学
【分类号】:O613.71;TM914.4

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