Diseño y síntesis de materiales donantes poliméricos basados en la subunidad 4-cianotiazol y estudio de su rendimiento fotovoltaico

Zhi-yi Chen ,  

Lu Xing ,  

Ming-wei Deng ,  

Hao-yong Shi ,  

Xiao-hei Wu ,  

Yi-ming Shao ,  

Rui Sun ,  

Jie Min ,  

摘要

Partiendo del material de partida simple y comercializable 2-bromo-4-cianotiazol, el autor de este artículo diseñó materiales donantes poliméricos que contienen una subunidad de 4-cianotiazol, a saber, PBTTzCN y PBTTzCN2Cl. Debido a la propiedad sinérgica de las subunidades ciano y tiazol para absorber electrones, tanto el PBTTzCN como el PBTTzCN2Cl muestran una baja órbita molecular más alta (HOMO) y un amplio intervalo prohibido. Una película de capa activa preparada mediante la mezcla de PBTTzCN y el pequeño aceptador de moléculas no fullereno L8-BO tiene una morfología de separación de fase adecuada, lo que permite lograr un excelente rendimiento en la transferencia de cargas, y la eficiencia de conversión de energía (PCE) correspondiente de los dispositivos alcanza el 14,22%. Sin embargo, la PCE del sistema de capa activa basado en PBTTzCN2Cl:L8-BO es solo del 2,02%, lo que puede deberse a que el nivel HOMO de PBTTzCN2Cl es mucho más bajo que el nivel HOMO de L8-BO, lo que resulta en un pobre rendimiento en la separación de excitones y en la transferencia de electrones.

关键词

Celdas solares orgánicas; 4-cianotiazol; materiales donantes; separación de fases; estructura simple

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