具有双(thienylenevinylene)侧链的二维共轭聚噻吩的合成与光伏特性

设计并合成了三种具有双(thienylenevinylene)侧链（biTV-PTs）的二维（2-D）共轭聚噻吩，P1、P2和P3，应用于聚合物太阳能电池。研究了biTV-PTs的吸收光谱、电化学和光伏特性，并与聚(3-己基噻吩)（P3HT）的特性进行了比较。biTV-PTs在350到650 nm的范围内显示出宽广的吸收带；特别是，P3的吸收光谱在350到480 nm的波长范围内显示出宽阔的高原，并且吸光度明显高于P3HT。循环伏安图表明，与P3HT相比，biTV-PTs的起始氧化和还原电位正向移动约0.2 V，表明biTV-PTs的HOMO能级比P3HT低约0.2 eV。基于聚合物混合物和1-(3-甲氧基羧基)丙基-1-苯基-6,6-C-61 (PCBM)（质量比1:1）制备了聚合物太阳能电池（PSCs）。基于biTV-PTs的PSC开路电压比P3HT高约0.1 V，这得益于biTV-PTs较低的HOMO能级。基于P3的PSC在AM 1.5、100 mW/cm2的条件下，其最大功率转换效率（PCE）达到了3.18%，与在相同实验条件下基于P3HT的器件（2.41%）相比，增加了38%。结果表明，这种二维共轭biTV-PTs是有前途的聚合物光伏材料。