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环境友好型溶剂体系加工制备高效率聚合物太阳能电池

刘德龙  王再禹  马伟  侯剑辉  
【摘要】:目前,高效率聚合物太阳能电池的加工溶剂主要是含卤溶剂,比如CB,o-DCB,CF,这类溶剂的共同特点是对聚合物给体和富勒烯受体具有良好的溶解性。然而,含卤溶剂的使用会对环境和人类的健康带来隐患,因此,这类溶剂并不是工业化生产的最佳选择。为了解决上述问题,低毒或者无毒、环境友好的加工溶剂开始受到研究者越来越多的关注。本工作基于共轭聚合物PBQ-4,采用o-DCB、o-xylene和苯甲醚作为初始溶剂,以DIO、NMP和二苯醚(DPE)为添加剂,制备了高效率聚合物太阳能电池。当采用高毒性的o-DCB/DIO和中毒性的o-xylene/NMP分别作为加工溶剂制备太阳能电池时,电池的能量转化效率达到了8.47%和7.62%;当采用环境友好的anisole/DPE溶剂体系时,电池的能量转化效率也能到达8.37%。本工作研究了不同溶剂体系对于活性层形貌的影响,同时,也为设计合成可绿色溶剂加工的聚合物材料提供了一些新的认识。

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