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苯并二呋喃的聚合物,相应的光电转换材料、光电转换元件、太阳能电池及制备方法

  • 发布时间: 2023-01-28
预算 双方协商
基本信息
成果方:河北科技大学
合作方式:
成果类型:发明专利,
行业领域
新材料及其应用
成果描述

本发明公开了一种苯并二呋喃的聚合物,还公开了以其为基础的光电转换材料、光电转换器件、太阳能电池,并进一步公开了上述苯并二呋喃的聚合物的制备方法。本发明以呋喃-3-羧基为原料,合成共轭性能较好的苯并二呋喃醌,再以联苯硫为侧链合成了基于苯并二呋喃的给体单元,通过D-A共聚来合成所需的给体聚合物,将所得聚合物与受体ITIC共混制备出电池,从而来获得良好的光电转化效率;提供的制备方法成本低廉,方法简单,对环境友好。本发明适用于苯并二呋喃的聚合物及相关光电转换技术领域。

应用范围
太阳电池作为清洁和可再生能源技术的重要组成部分,多年来取得了长足的发展。聚合物太阳电池是近年来发展起来的一种新型光伏技术,其核心是利用小分子或聚合物将光能转换成电能。由于这类电池具有可通过低成本的印刷方式制备大面积柔性器件的突出优点,已成为世界各国科学界研究的热点和产业界开发、推广的重点。
由于太阳能电池的光电转化效率主要受开路电压, 短路电流密度和填充因子三方面的影响,而其中聚合物的有效结构又是决定电池性能的关键因素之一,因此寻求合适的给体聚合物材料,以获得拥有较为良好形貌的太阳能电池,是实现高效光电转化效率的有效途径。


前景分析

本发明由于采用了上述的技术方案,其与现有技术相比,所取得的技术进步在于:

(1)本发明的提供的苯并二呋喃给体聚合物可以实现良好的光伏性能;
(2)本发明以呋喃-3-羧基为原料,合成共轭性能较好的苯并二呋喃醌,再以联苯硫为侧链合成了基于苯并二呋喃的给体单元,通过D-A共聚来合成所需的给体聚合物,将所得聚合物与受体ITIC共混制备出电池,从而其光电转化效率可以达到12.42%;
(3)本发明以中间核改变单体的空间扭曲度增加聚合物的平面性和聚集性(从从材料的测试属性可以得到);
(4)本发明提供的制备方法成本低廉,方法简单,对环境友好;
(5)本发明在环境保护领域和能源领域有巨大的应用前景。

联系方式

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    乔山林

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