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Il est reconnu que la fluorination sur les polymères donneur-acceptor (D-A) π-conjugués peut affecter significativement les propriétés optoélectroniques et que la fluorination sur la partie A a été bien établie pour la conception de matériaux photovoltaïques efficaces. Par exemple, les polymères basés sur le 4,7-dithienyl-5,6-difluorobenzothiadiazole (DTffBT) ont été intensivement étudiés et ont montré d'excellentes performances, mais les polymères basés sur DTBT sans fluor présentent souvent une efficacité défavorable. Dans le but d'améliorer l'efficacité photovoltaïque des polymères D-A basés sur DTBT, nous concevons trois polymères PDTBT-TxfBT (x = 0, 1, 2) avec une fluorination sur la partie D (TxfBT) et étudions systématiquement la fluorination sur les propriétés photophysiques/électrochimiques et photovoltaïques. Les résultats montrent que les cellules solaires polymères (PSCs) basées sur PDTBT-TBT affichent une efficacité de conversion d'énergie (PCE) modérée de 5,84 %. Cependant, la bis-fluorination sur la partie TffBT (PDTBT-TffBT) peut considérablement améliorer la planéité moléculaire et l'interaction intermoléculaire, améliorer le transport de charge et la morphologie de la hétérojonction, et réduire davantage les pertes de recombinaison de charge. Les PSCs basées sur PDTBT-TffBT démontrent une efficacité photovoltaïque nettement améliorée avec la meilleure PCE atteignant 7,53 % sans aucun additif de traitement, ce qui les classe parmi les meilleures PSCs basées sur DTBT. Cependant, il convient de noter que la fluorination asymétrique sur la partie TfBT (PDTBT-TfBT) nuit à la régularité de l'ossature polymère et de l'interaction intermoléculaire, augmente les pertes de recombinaison, et réduit sérieusement la densité de courant en court-circuit et l'efficacité (5,44 %). Les résultats montrent que la fluorination sur la partie D est une stratégie utile pour concevoir des matériaux photovoltaïques haute performance et que la régularité de la fluorination est cruciale pour améliorer les efficacités.
Li et al. (Mercredi,) ont étudié cette question.