材料的设计与合成 材料的设计与合成

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       聚合物光伏材料的分子结构与其光伏性能具有十分密切的关系。我们将二维共轭结构引入到苯并二噻吩(BDT)单元中,设计了噻吩取代BDT二维共轭结构单元,并将这一单元与各种共轭结构单元共聚,获得了一系列的具有二维共轭结构的共轭聚合物。这类二维共轭聚合物与烷氧基取代的对应聚合物相比,光伏能量转换效率(PCE)都得到了有效的提升。其中基于二维共轭聚合物PBDTTT-C-T的常规器件的效率达到7.6%(Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 9697)。

       最近我们将线性烷硫基引入到噻吩取代BDT上,设计合成了高迁移率的PBDT-TS1材料,  基于PBDT-TS1/PC71BM的单结正向器件效率高达~10%,是目前同类器件的文献报道最高值 (Chem. Mater. 2014, 26, 3603-3605)【link(该工作入选2014年中国百篇最具影响国际学术论文)。以PBDT-TS1为突出代表的两维共轭聚合物被国内外同行认为是目前最为优异的一类聚合物光伏材料。相关代表性综述论文:Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1595-1603linkPolym. Int. 2015, 64, 957-962.【link】;Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1502529【link; Chem. Rev. 2016, 116,7397-7457 【link