聚噻吩主链氟化提升非富勒烯聚合物太阳能电池器件性能

摘要： 聚噻吩（PTs）因其合成简便、成本低廉且易于规?；晌酆衔锾裟艿绯兀≒SCs）产业化的理想给体材料。非富勒烯受体的快速发展要求开发适用于非富勒烯PSCs的新型PTs。本研究通过设计一系列不同主链氟化程度的PTs（P6T-F00、P6T-F50、P6T-F75和P6T-F100），探究氟化对非富勒烯PSCs中PTs光伏性能的影响。随着氟含量增加，PTs表现出更高的结晶度、更强的吸收系数及增强的相对介电常数。当与新型非富勒烯受体EH-IDTBR共混时，共混薄膜的光致发光淬灭效率、电荷复合损失及载流子寿命均随PTs氟含量增加而改善。这些协同效应使器件功率转换效率从P6T-F00:EH-IDTBR的4.3%显著提升至P6T-F100:EH-IDTBR的7.3%，优于基于P3HT的非富勒烯PSCs最优二元器件。结果表明：主链氟化策略使PTs成为极具潜力的非富勒烯PSCs给体材料。