基于双(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑-二酮吡咯并吡咯的受体-受体型共轭聚合物：设计、合成及其取代基对太阳能电池性能的协同效应

摘要： 通过微波辅助的钯催化Stille偶联缩聚反应，合成了三种具有不同取代基团的受体-受体型共轭共聚物（TBT-DPP、FTBT-DPP和HFTBT-DPP）。以这些共聚物为电子给体、PC71BM为电子受体制备了聚合物太阳能电池（PSCs），并研究了双(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑片段中两个氟原子与己基烷基链之间的协同效应对器件性能的影响。氟原子及两者的协同效应既能有效提升聚合物溶解性，又保持了优异的热稳定性。含两个氟原子的FTBT-DPP聚合物使PSCs光电转换效率较无取代基的TBT-DPP提高两倍，而协同效应（HFTBT-DPP聚合物）却导致效率严重降至零。密度泛函理论计算表明聚合物主链共轭程度是关键因素之一，证实同一片段中氟原子与烷基链的协同效应并非总能有效提升PSCs性能。