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化学所聚合物太阳能电池PSC材料设计方面最新综述
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聚合物太阳能电池近年来迅速发展，但是由于收到吸收光谱和形貌的影响，单结电池的短路电流和填充因子可以达到~20和~75%，但是也快接近极限，那么合理的提高PSC器件的开路电压Voc（从0.7到1.0）会是大幅提高电池的能量转换效率的重要途径。最近，化学所侯剑辉老师组在Polymer International发表一篇通过聚合物给体材料分子设计的手段调制PSC器件开路电压的mini-Review，从聚噻吩类（PT）和二维共轭苯并二噻吩（BDT）两大类材料出发，总结并讨论了引入吸电子功能性集团，调控烷基链以及插入共轭侧基等手段对分子能级和器件开路电压的影响，归纳了可适用于大部分聚合物给体材料的提高Voc的分子设计策略。通过综合利用这些策略对材料进行改性，最终获得了10.2%的单结PSC器件效率。有理由相信，未来具有高开路电压的PSC器件将是进一步推高效率的重要突破口。 【Abstract】 Open-circuit voltage (Voc) is one of the key parameters in determining the photovoltaic performance of polymer solar cells(PSCs). Although significant advances in materials and device physics of PSCs have been achieved in the past decade, the low Voc values still hamper the enhancement of power conversion efficiencies (PCEs) of PSCs based on the widely known polymers like polythiophenes (PTs) and poly(benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-co-thieno[3,4-b]thiophene) (PBDTTT) polymers. In order to pursue high PCE,more efforts should be directed towards improving Voc through molecular design of conjugated polymers, i.e. to reduce the highest occupied molecular orbital levels without sacrificing optical absorption properties. In this mini-review, some feasible and effective strategies, such as inserting conjugated side groups with various electron-withdrawing effects, manipulating alkyl chains and introducing functional substituents, to improve Voc of PSCs based on some highly efficient photovoltaic polymers, especially PTs and PBDTTT polymers, are summarized and discussed. Owing to these strategies, PCEs of PSCs based on PTs and PBDTTT polymers can be further boosted to ca7%and ca 10%, respectively. Apparently, these strategies offer opportunities for achieving new breakthroughs in other conjugated photovoltaic materials. doi:10.1002/pi.4895，http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pi.4895/abstract 附件为本文中提到的综述，分享给大家，希望可以多多交流  |
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2015-03-14 10:45:43, 703.68 K
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