隨著有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率突破11%，大家看到了把有機太陽能電池推向市場的希望。目前，大部分的研究大多集中在活性層材料的開發(fā)以及太陽能電池器件的優(yōu)化兩個方面。然而，要將有機太陽能電池市場化，面臨主要的挑戰(zhàn)是將實驗室優(yōu)化的器件流程轉(zhuǎn)移到大面積制備的工業(yè)生產(chǎn)上。與實驗室的器件制備相比，使用非鹵代、環(huán)境友好型和無毒溶劑處理活性層是實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)至關(guān)重要的一步。最近，利用非鹵代溶劑制備新型的高性能聚合物/富勒烯體異質(zhì)結(jié)太陽能電池受到了極大的關(guān)注，并且取得了一些可喜的成果。然而，利用非鹵代溶劑制備全聚合物太陽能電池被關(guān)注的很少。
南京工業(yè)大學(xué)IAM陳志寬教授課題組合成了NDI與噻吩共聚得到的具有D-A結(jié)構(gòu)的共軛聚合物受體材料(PNDIT-16)。分別與PTB7-Th配對作為光活性層，以三種非鹵溶劑，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) 作為溶劑制備器件，研究了三種非鹵溶劑對光伏器件的電荷傳輸、形貌以及器件性能的影響。
用1,2-DMB制備基于聚合物PNDIT-16的全聚合物太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)化效率高達4.94%，表現(xiàn)出較鹵代溶劑更加優(yōu)異的性能，這一結(jié)果表明在全聚合物太陽能電池中，通過合理地設(shè)計給體材料、受體材料以及選擇合適的非鹵代溶劑，可以實現(xiàn)環(huán)境友好的溶液配方及器件制備方法制備高效全聚合物太陽能電池。這對有機太陽能電池的商業(yè)化應(yīng)用具有十分重要的意義。目前該工作在線發(fā)表在有機電子學(xué)專業(yè)期刊Organic Electronics, Volume 46, July 2017, Pages 203–210上。
論文鏈接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S156611991730160X
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