两种异质结太阳能电池聚合物供体材料的设计与理论性质

【摘要】：模拟了以苯并噻吩作为富电子基团分别与1H-benzo[d][1,2,3]triazole和1H-benzo[d][1,2,3]triazole-6-carbonitrile作为缺电子基团构成的两种聚合物太阳能电池供体材料(PBnDT-HTAZ,PBnDT-6CNTAZ)及PC60BM为受体材料的理论性质.利用DFT理论分析了两种聚合物的电子和光物理性质,通过Marcus理论研究了供-受体化合物在供受体界面的电荷转移性质和供体聚合物的空穴迁移能力.计算结果表明:供体聚合物具有强而宽的吸收,并且具有强的分子内电子转移和从电子供体到电子受体的分子间电子转移,对应的复合物都具有较小的激子束缚能;与PBnDT-HTAZ相比,设计的供体PBnDT-6CNTAZ,由于引入了强吸电性的氰基而具有更大的开路电压和更好的抗氧化能力,另外,在供受体界面具有更好的电荷转移特性,并且在供体中具有相对大的空穴迁移速率.因此,可以推断得知引入氰基的PBnDT-6CNTAZ是一种潜在的更好的太阳能电池供体材料. 【作者单位】： 西南大学化学化工学院;
【关键词】： 聚合物太阳能电池 供-受体化合物 苯并三唑 电子转移
【基金】：国家自然科学基金(No.21073144) 重庆市自然科学基金(No.CSTC,2009BB4104) 中央高校基本科研业务费(No.XDJK2010B009)资助~~
【分类号】：O631.3;TM914.4
【正文快照】： 1引言由于聚合物太阳能电池具有成本低、易制造、重量轻等特点[1],因而受到广泛的关注并得到快速的发展.其中活化层是异质结太阳能电池的关键部分,由电子供体和电子受体共混制备而成[2,3],富勒烯及其衍生物是化学学报研究论文2366 http://sioc-journal.cn 2012 Shanghai Insti

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