一种由共轭链段和非共轭链段交替组成的新型聚合物光伏材料

【摘要】：本文设计了一种新型有机太阳能电池给体材料。迄今为止,有机太阳能电池给体材料主要包括共轭聚合物和小分子两大种类。通常,聚合物具有成膜性能好、容易加工的优点。但是,由于是同系物的混合体系,聚合物的性能受制备批次影响较大。相反地,小分子化合物具有结构明确单一,基本不受合成批次的影响。但是,小分子化合物通常容易结晶,加工性能差。为此,我们设计并合成了两端为羟基的以吡咯并吡咯烷酮(DPP)为核心的具有窄带隙特征的化合物,之后通过羟基与异氰酸酯进行氨酯化聚合,得到非共轭型的聚合物给体材料。我们通过改变异氰酸酯单体的种类,得到不同结构的非共轭聚氨酯光伏材料。另外,还合成了以DPP单元为核、两端连以长烷基链的小分子作为参比。结果表明,与小分子参比物相比,我们所合成的聚合物成膜性能大大改善,从而使光电转化效率提升了29%-73%。由此看来,这种新型的聚合物给体材料在有机光电材料领域有很好的研究前景。