《表1 Py-4PDI的光学和电化学性质》

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《基于吡啶四噻吩和苝二酰亚胺材料的合成及性能》

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良好的热稳定性是受体材料Py-4PDI制备聚合物太阳能电池器件的先决条件。本文采用热失重分析（TGA）研究Py-4PDI的热稳定性（图2a）。从曲线中看出Py-4PDI的失重5%的温度（Td）为369℃，表明它具有良好的热稳定性，满足组装本体异质结型的聚合物太阳能电池器件的要求。图2b是Py-4PDI在氯仿稀释溶液及薄膜状态下测得的紫外-可见吸收光谱。从图中可以看出，Py-4PDI在溶液中的吸收光谱在300～700 nm范围内出现了3个吸收峰，502 nm和531nm的吸收峰分别归因于PDI单元的π-π*跃迁和分子内的电荷转移（ICT）。最大吸收峰在531 nm处，其消光系数为1.1×10-5 L·mol-1·cm-1。Py-4PDI膜的最大吸收峰出现在532nm处，与溶液中的最大吸收峰没有发生偏移，这意味着Py-4PDI的分子间相互作用比较弱，即使在薄膜状态下仍然没有分子间的π-π堆砌。Py-4PDI薄膜状态下的吸收峰起始值（λonset）为634 nm，由此计算得到Egopt为1.96 e V（数据总结见表1）。Py-4PDI薄膜在300～650 nm的波段具有较强的吸收，而窄带隙聚合物PTB7-Th在550～770 nm的波段具有较强的吸收，因此，两者的吸收光谱互补，故可采用PTB7-Th作为给体材料，Py-4PDI作为受体材料，制备非富勒烯PSCs。