南工大陈志宽教授课题组发表非卤代溶剂在全聚合物太阳能电池中的应用新研究
随着有机太阳能电池的光电转化效率突破11%，大家看到了把有机太阳能电池推向市场的希望。目前，大部分的研究大多集中在活性层材料的开发以及太阳能电池器件的优化两个方面。然而，要将有机太阳能电池市场化，面临主要的挑战是将实验室优化的器件流程转移到大面积制备的工业生产上。与实验室的器件制备相比，使用非卤代、环境友好型和无毒溶剂处理活性层是实现工业化生产至关重要的一步。最近，利用非卤代溶剂制备新型的高性能聚合物/富勒烯体异质结太阳能电池受到了极大的关注，并且取得了一些可喜的成果。然而，利用非卤代溶剂制备全聚合物太阳能电池被关注的很少。
南京工业大学IAM陈志宽教授课题组合成了NDI与噻吩共聚得到的具有D-A结构的共轭聚合物受体材料(PNDIT-16)。分别与PTB7-Th配对作为光活性层，以三种非卤溶剂，1,3,5-三甲基苯 (1,3,5-TMB)，1,2,4-三甲基苯 (1,2,4-TMB) 和1,2-二甲基苯 (1,2-DMB) 作为溶剂制备器件，研究了三种非卤溶剂对光伏器件的电荷传输、形貌以及器件性能的影响。
用1,2-DMB制备基于聚合物PNDIT-16的全聚合物太阳能电池，其光电转化效率高达4.94%，表现出较卤代溶剂更加优异的性能，这一结果表明在全聚合物太阳能电池中，通过合理地设计给体材料、受体材料以及选择合适的非卤代溶剂，可以实现环境友好的溶液配方及器件制备方法制备高效全聚合物太阳能电池。这对有机太阳能电池的商业化应用具有十分重要的意义。目前该工作在线发表在有机电子学专业期刊Organic Electronics, Volume 46, July 2017, Pages 203–210上。
论文链接：
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S156611991730160X
来源：南京工业大学先进材料研究院
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