1V高开路电压氟代烷氧基联苯侧链苯并二噻吩基光伏聚合物

摘要： 利用二维共轭结构并通过苯环延伸二维π共轭体系，可提升基于BDT的聚合物太阳能电池（PSCs）性能。本研究结合氟原子的强吸电子能力，设计合成了以氟代烷氧基联苯为侧链的新单体BBFBDT，构建了以苯并[1,2-c:4,5-c']二噻吩-4,8-二酮（BDD）为受体的中带隙给体（D）-受体（A）共聚物P1。当与经典非富勒烯受体ITIC共混时，基于P1的PSCs实现了4.16%的功率转换效率（PCE）；而与富勒烯受体PC71BM共混时，器件PCE达4.66%，开路电压（Voc）为0.93 V，短路电流密度（Jsc）为9.83 mA cm?2，填充因子（FF）为50.97%。基于P1器件的较低Jsc可能源于吸收光谱互补性较差。进一步合成了以缺电子的4,7-双(5-溴噻吩-2-基)-2-((2-乙基己基)氧基)-5,6-二氟-2H-苯并[d][1,2,3]三唑（TZ）为受体单元的宽带隙D-A共聚物P2，以匹配ITIC的吸收光谱。最终器件效率达到6.59%，Voc为0.99 V，Jsc为14.37 mA cm?2，FF为46.32%。