《表2 聚合物HFTBT-DA865的光伏性质》

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《"基于4,7-二噻吩苯并噻二唑和异靛单元的受体-受体共轭聚合物的合成与光伏性质"》

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以HFTBT-DA865为聚合物供体，PC71BM为富勒烯受体，制备了结构为ITO/Zn O（40 nm）/聚合物:PC71BM/Mo O3（15 nm）/Ag（100 nm）的聚合物太阳能电池，并对不同的活性层制备条件进行了研究，研究结果如图7所示，详细数据列于表2.活性层膜制备的旋涂速率为900，1200和1500 r/min时，所得器件的开路电压（Voc）分别为0.78，0.83和0.72 V，短路电流分别为-5.07，-5.70和-5.32 m A·cm-2，光电转换效率分别为1.75%，2.28%和2.05%，填充因子分别为44.2%，48.4%和53.3%.随着旋涂速率的增大，器件的开路电压、短路电流和光电转换效率均先增大后减小，填充因子逐渐增大.由此可知，随着旋涂速率的变化，器件的性能存在最佳值，旋涂速率为1200 r/min时器件性能最佳.在旋涂速率为1200 r/min的条件下，增大旋涂时的温度，器件的开路电压下降，短路电流变小，填充因子稍增大，光电转换效率下降，说明高温对改善材料的光伏性能不利.通过条件优化可知，旋涂速率为1200 r/min，温度为室温时器件性能最佳，最佳结果为:Voc=0.83 V，JSC=-5.70m A/cm2，FF=48.4%，PCE=2.28%.器件的光电转换效率不高，一方面可能是由HFTBT-DA865与PC71BM相近的LUMO值引起.尽管分子内ICT的存在，利于分子内电荷转移的发生，但是由于驱动力过小，从而造成电荷转移与激子分离驱动力比较小，导致聚合物太阳能电池光电转换效率较低；另一方面聚合物结构中4，7-二噻吩苯并噻二唑单元与异靛单元之间的二面角较大，不利于聚合物在薄膜状态时有序堆积，导致两单元间的共轭程度降低，从而导致材料的光伏性能变差.通过调控共聚单体的结构或选择合适的受体材料，有望进一步提高A-A类聚合物材料的光伏性能.