Synthesis of alternating low-bandgap conjugated polymers based on dithieno[2,3-d:2,3-d]naphtho[1,2-b:3,4-b]dithiophene and enhancement of photovoltaic properties with solvent additives
Synthesis of alternating low-bandgap conjugated polymers based on dithieno[2,3-d:2,3-d]naphtho[1,2-b:3,4-b]dithiophene and enhancement of photovoltaic properties with solvent additives
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基于二噻吩并[2,3-d:2,3-d]萘并[1,2-b:3,4-b]二噻吩的交替低带隙共轭聚合物的合成以及通过溶剂添加剂增强光伏性能
DOI：
10.1002/macp.201400536
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发表时间：
2015-04
影响因子：
2.5
通讯作者：
Fan, Duowang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tong, Junfeng;Zhang, Peng;Yang, Chunyan;Fan, Duowang
首次合成并表征了两种以10，11-二（3，7-二甲基辛氧基）二噻吩并[2，3-d：2′，3 ′-d′]萘并[1，2-B：3，4-B′]二噻吩（NDT）为电子给体，N，N′-二（2-己基癸基）异靛（ID）或双（噻吩-2-基）-N，N′-双（2-己基癸基）-1，4-二氧代吡咯并[3，4-c]吡咯（DPP）为电子受体的交替低带隙共轭聚合物，分别命名为PNDT-ID和PNDT-DPP.该聚合物具有合适的能量水平、良好的溶液加工性和宽的光吸收特性;由该聚合物与[6，6]-苯基-C71-丁酸甲酯（PC 71 BM）的共混膜制备的光伏太阳能电池（PVC）的功率转换效率（PCE）很低，为0.16%-0.19%。当使用极少量的1，8-二碘辛烷（DIO）或二苯硫醚（DPS）作为溶剂添加剂时，聚合物PVC的性能显著提高，在100 mW cm-2光照（AM 1.5G）下，PNDT-ID/PC 71 BM（W：W，1：1.5）和PNDT-DPP/PC 71 BM（W：W，1：1.5）共混膜中，DPS作为溶剂添加剂时，PVC的PCE分别达到3.79%和5.01%。
Two alternating low‐bandgap conjugated polymers with 10,11‐di(3,7‐dimethyloctyloxy)di‐thieno[2,3‐d:2′,3′‐d′]naphtho[1,2‐b:3,4‐b′]dithiophene (NDT) as electron‐donor moieties andN,N′‐di(2‐hexyldecyl)isoindigo (ID) or bis(thieno‐2‐yl)‐N,N′‐bis(2‐hexyldecyl)‐1,4‐dioxo‐pyrrolo[3,4‐c]pyrrole (DPP) as electron‐acceptor moieties, respectively named as PNDT‐ID and PNDT‐DPP, are firstly synthesized and characterized. The polymers exhibit appropriate energy levels, good solution processabilities and broad light absorption properties; the power conversion efficiencies (PCEs) of 0.16%–0.19% for the photovoltaic solar cells (PVCs) from the blend films of the polymers and [6,6]‐phenyl‐C71‐butyric acid methyl ester (PC71BM) are very low. The performances of the PVCs from the polymers are remarkably increased when a very small amount of 1,8‐diiodooctance (DIO) or diphenyl sulfide (DPS) is used as solvent additives, and the maximal PCEs of 3.79% and 5.01% are respectively achieved in the PVCs from the blend films of PNDT‐ID/PC71BM (W:W, 1:1.5) and PNDT‐DPP/PC71BM (W:W, 1:1.5), with DPS as solvent additives under 100 mW cm−2illumination (AM 1.5G).
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