氟化苯并噻二唑共轭聚合物

逐步氟化提升光伏效率

通过在苯并噻二唑受体单元连续引入氟原子，深化HOMO能级并提高介电常数，从而实现更优的电荷传输和光伏性能。

郭鹏智 · Xuemei, Gan · Sheng, Guan · Gao, Peili · 王倩 · Furong, Shi · Yuan, Zhou · 王成龙 · 夏养君

RSC Advances 2024

具体参数

体异质结有机光伏效率

{'zh': '5.28', 'en': '5.28'} %

介电常数

{'zh': '5.8', 'en': '5.8'}

技术优势

介电常数步步高

氟原子数从0增至2再增至6时，聚合物介电常数从3.4提高至4.3再至5.8，有利于激子解离。

效率翻三番

随着氟含量增加，器件PCE从1.69%提升至5.28%，主要归因于电荷转移和收集效率的改善。

能级可调

氟原子使HOMO能级逐步下移，从而优化给体-受体能级匹配，增大开路电压潜力。

应用场景

• 有机太阳能电池：作为高效给体材料，与PC₇₁BM共混制备高性能有机太阳电池。
• 有机光电材料：通过氟化调控光电性质，提供可设计的高介电常数光电材料。
• 有机电子器件：高迁移率与可调能级使其适用于有机场效应晶体管等器件。
• 柔性光伏：共轭聚合物可溶液加工，适合制备柔性光伏器件。