《表2 PTB7-Th:Py-4PDI共混膜的器件参数》

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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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PTB7-Th为电子给体材料，Py-4PDI为电子受体材料，制备二元本体异质结型聚合物太阳能电池器件，器件结构为ITO/ZnO（30 nm）/PTB7-Th∶Py-4PDI/Mo O3（5 nm）/Al（100 nm），以氯苯作为溶剂，PTB7-Th与Py-4PDI质量比分别为1∶1、1∶2、1∶3所制备的PSCs器件，其器件的光伏性能数据见表2。其中质量比为1∶2的特性电流密度-电压（J-V）曲线见图5a。从表2可以看出，当PTB7-Th:Py-4PDI的质量比为1∶2时，器件显示出最大PCE值3.32%，Voc为0.88 V，Jsc为9.15 m A/cm2。在此质量比下，还在制备光活性层添加1%高沸点添加剂DIO，以考察添加剂对PSCs光活性层形貌和光伏性能的影响，结果表明，加入DIO后，共混膜出现岛型的微相分离现象（图4左d），这影响了激子的分离效率和电荷的传输，其PSCs表现出更小的Jsc（7.64m A/cm2）、FF（38.3%）和PCE 2.52%。这表明DIO的加入，增强了PTB7-Th:Py-4PDI光活性层的分子聚集，不利于器件的光伏性能。图5b是所制备的光伏器件PTB7-Th∶Py-4PDI=1∶2（w/w）的外量子曲线（IPCE），有添加剂和无添加剂的共混膜器件在300～800 nm都有IPCE响应，无添加剂时最高的IPCE值为47.68%。添加1%DIO时显示出更低的IPCE响应，其最高的IPCE值下降至36.68%。IPCE结果表明，在无添加剂时，PTB7-Th∶Py-4PDI共混膜器件会得到更高的Jsc。