含F有机供-受体聚合物给体材料研究进展

有机受供体聚合物薄膜太阳能电池的活性层是由共轭材料构成。其中含氟聚合物材料因氟原子的存在,有着优异的物理化学性质而被应用到有机太阳能电池的功能材料中,其不仅能提高有机太阳能电池的光电转化效率,还能增强电池的稳定性。目前已报道的基于含F聚合物的光伏器件(organic photovoltaic device,OPV)光电转化效率(power conversion efficiency,PCE)最高已达到12%,应用前景巨大。综述了3类受体单元上含F有机聚合物供体材料近几年的研究进展,并简要分析了F原子的个数以及所在区域位置的不同对器件性能的影响。最后对含氟共轭聚合物在有机太阳能电池未来的发展做出了展望。     

有机噻吩类衍生物作为光伏材料的研究进展

聚噻吩及其衍生物是一类重要的有机共轭高分子材料,不仅具有良好的环境稳定性,而且带隙窄,是理想的聚合物光伏材料。分类介绍了有机噻吩类衍生物在聚合物太阳能电池中的研究进展及需要改进的地方,如开路电压、短路电流及能量转换效率仍需要大幅度提高才能应用到生活中。展望了聚合物太阳能电池的发展前景。     

窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的研究进展

窄带隙共轭聚合物材料是新型太阳能电池的研究热点。按窄带隙聚合物材料的结构分类,简要总结了不同种类窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的设计、合成及器件性能,并指出了该研究领域目前还存在的问题和今后发展的方向。     

有机/聚合物图像传感材料的研究进展

总结了有机/聚合物图像传感器材料的主要特点,对几类典型的材料体系,如共轭聚合物/C60复合体系、共轭聚合物/无机半导体纳米微粒复合体系、酞菁类和生物材料进行了重点评述,讨论了给/受体的电子结构、光致电荷转移过程、复合材料的相分离行为对传感器光敏性的影响。指出了目前有机/聚合物图像传感材料研究中亟待解决的关键科学问题。     

新型三元聚合物给体材料的合成及在有机太阳能电池中的应用

以吡咯并[3,4-c]吡咯二酮(DPP)为A单元,苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩(BDT)和萘为D单元,合成了一种新型2D/A型三元共轭聚合物太阳能电池给体材料(PDPP-BDT-NT),通过核磁共振氢谱(1 H NMR)对其结构进行了表征,通过热重分析、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、循环伏安法对其热学性质、光物理性能及能级结构进行了研究。PDPP-BDT-NT具有较好的热稳定性,热分解的温度为401℃,有较宽的吸收光谱,可覆盖300~900nm,最高占据轨道(HOMO)能级为-5.35eV。以聚合物PDPP-BDT-NT为给体材料,PC60BM为受体材料,制备了一系列有机聚合物太阳能电池,在大气质量(AM)为1.5G,功率为100mW·cm-2模拟的太阳光照射下,有机聚合物太阳能电池的光电转化效率(PCE)可达2.09%。甲醇处理后,有机聚合物太阳能电池的PCE可达2.34%。     

空穴传输材料在高效钙钛矿太阳能电池中的发展演变

钙钛矿太阳能电池(PSCs)转换效率已从2009年的3.8%上升到2017年的22.7%,其快速的发展可能使光伏工业进入革命新阶段。空穴传输材料(HTM)是构成高效钙钛矿太阳能电池的重要组成部分,开发和设计导电性好、成本低、稳定性好的空穴传输层材料对钙钛矿太阳能电池的研究显得非常重要。本文将近几年应用于钙钛矿太阳能电池中较高效的空穴传输材料归纳为有机小分子类、有机聚合物类和无机材料类,同时也介绍了无空穴传输层的钙钛矿电池。详细评述了基于各类空穴传输材料的钙钛矿太阳能电池的光电性能及稳定性,重点讨论了HOMO能级、空穴迁移率、添加剂的掺杂等因素对钙钛矿太阳能电池的影响。最后指出了空穴传输材料未来的研究重点和发展趋势。     

有机太阳能电池受体材料的研究进展

有机太阳能电池受体材料是有机光伏领域的研究热点之一。主要介绍了富勒烯衍生物、苝二酰亚胺衍生物、9,9-联亚芴基衍生物、二酮吡咯并吡咯衍生物和聚合物这五类受体材料的结构与特点,并综述了这些受体材料在有机光伏器件中的应用与发展,为今后开发更加高效的有机太阳能电池受体材料提供参考。     

无机纳米晶/共轭聚合物太阳能电池光敏层制备方法及微观形貌调控

相比硅太阳能电池,无机纳米晶/共轭聚合物太阳能电池因其兼备有机/无机杂化的优点,而近年来一直是国内外广泛关注的热点之一.文中对目前该种太阳能电池光敏层的各种微观形貌、制备方法及研究进展进行了综述.详细介绍了无机纳米晶/共轭聚合物光敏层的三种制备方法,即物理共混法、化学键合式共混法和原位法.同时着重关注了无机纳米晶/共轭...     

塑料太阳能电池的研究现状与进展

塑料太阳能电池是一个新的研究领域,本文综述了塑料太阳能电池的工作原理、结构以及太阳能电池材料(导电聚合物)的制备,着重就n型导电聚合物材料的制备及影响塑料太阳能电池光电转换效率等几个主要方面进行了讨论,并对该电池的优势和在该领域的未来发展趋势做了展望。     

具有激发态性质的新型有机半导体材料

高度评价了国内在三线态有机电致发光材料、有机半导体复合材料中的光伏极性反转、共轭聚合物中的光致极化反转的研究中取得的创新性成果，旨在增加研究者对有机半导体材料激发态及其性质的研究这一新兴领域的了解和认识，引起学术界对激发态有机半导体材料的深思与讨论，共同探索有机光电信息材料研究领域中创新的源头。     

聚合物在太阳能电池材料中的应用

综述了近年来聚合物在太阳能电池材料中的应用.对电子给体材料和受体材料两类聚合物材料进行详细的描述,并阐述了进一步发展的重点和前景.     

聚合物太阳能电池光敏层材料及形貌的研究进展

聚合物太阳能电池由于质量轻、成本低、柔韧性好及制备工艺简便等优点而具有巨大的潜在应用价值,是太阳能电池发展的新方向.但是聚合物太阳能电池的能量转换效率较低,达不到商业化应用的要求,如何提高电池效率仍是目前研究的重点.聚合物材料和光敏层的形貌是影响太阳能电池性能的两大要素,从机理方面分析了限制太阳能电池效率的一些因素,介绍了聚合物材料的新进展,探讨了聚合物材料设计的原则及方法,着重探讨了形貌对太阳能电池性能的影响以及改进形貌的方法及其理论基础,并展望了聚合物太阳能电池未来的发展趋势.     

新能源材料

<正>俄科学家开发出太阳能电池用新型聚合物材料在俄罗斯科学基金会资助下,以俄科院化学物理问题研究所科学家为首的国际团队开发出以有机半导体材料(共轭聚合物和富勒烯衍生物)为基体的高效稳定的薄膜太阳能电池,这是一种光化学和热稳定性较高、且具备可有效适用于有机太阳能电池的最佳性能的新型光敏材料。太阳光是一种很有前途的环保、廉     

稀土掺杂上转换发光纳米材料在有机光伏器件中的应用进展

稀土掺杂上转换发光纳米材料(UCNPs)是一种在近红外光激发下发出可见光的纳米材料,将UCNPs掺入有机光伏电池中,可以扩大有机光伏电池对太阳光谱的响应范围,提高有机光伏电池的光电转换效率。综述了UCNPs在染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池中的应用进展,展望了该材料未来的研究方向。     

Si/PEDOT:PSS杂化太阳能电池的研究进展

硅有机/无机杂化太阳能电池结合了硅材料载流子迁移率高的优势,以及有机物的材料易合成、光电特性可调的特点,具有制备工艺简单、成本低以及柔性等适合未来应用发展的潜力特征。在介绍硅基杂化太阳能电池的基本结构和工作原理的基础上,从硅基材料的优化、有机导电聚合物PEDOT∶PSS改性、硅与PEDOT∶PSS界面修饰和结构优化,以及杂化太阳能电池的稳定性4个方面概况了近期的研究进展,重点针对Si/PEDOT∶PSS杂化太阳能电池结构优化及性能改进方面的最新研究热点,分析了当前硅基杂化电池发展的问题,指出了Si/PEDOT∶PSS杂化太阳能电池的发展方向。     

有机-无机杂化体异质结太阳电池研究现状

有机-无机杂化体异质结太阳电池以无机半导体纳米晶作为电子受体,共轭聚合物作为电子给体,是近年来的一个研究热点。在设计上,有机-无机杂化材料兼具有机材料的柔性、结构多样性、易加工和无机材料载流子迁移率高、稳定性好的优势,具有良好的发展前景。介绍了有机-无机杂化体异质结太阳电池的结构、工作原理,从共轭聚合物、无机半导体纳米材料以及电池制备工艺3个方面综述了近年来国内外研究现状,主要包括有机-无机杂化体异质结太阳电池中常用共轭聚合物结构、带隙,无机纳米晶种类、形貌、表面改性以及有源层厚度、形貌调控等内容。着重介绍了基于CdSe、TiO2、PbS类纳米晶的太阳电池。最后讨论了有机-无机杂化体异质结太阳电池目前存在的问题和发展方向。     

新型共轭微孔聚合物材料的制备及应用

新型共轭微孔聚合物(CMPs)作为多孔有机材料中的一类,由于自身独特的π-π共轭结构、永久的微孔性、良好的物理化学稳定性、可调控的比表面积和孔性能等,近几年来,在储能、储气、催化剂、吸附、生物传感器和光捕获等领域广泛应用。重点介绍了CMPs灵活多样化的设计理念、多种制备方法以及目前存在的众多应用,并对这类新型共轭微孔材料目前存在的问题进行总结。     

有机太阳能电池阴极界面层概述

体相异质结聚合物太阳能电池因具有质轻、柔韧性好、便于大面积印刷等优点引起了越来越多的关注。近年来,聚合物太阳能电池取得了较大的进步。然而,聚合物太阳能电池要实现商业化大面积制备还需要解决一些科学问题,如电荷的分离、传输和收集效率低等。良好的界面接触对提高器件性能至关重要。本文综述了聚合物太阳能电池界面层的作用及分类,包括无机类、富勒烯类、水/醇溶性中性共轭聚合物、水/醇溶性离子型共轭聚合物电解质、超支化小分子和苝酰亚胺衍生物。     

聚合物改性水泥基修补材料的研究现状及发展措施

综述了工程修补材料的基本情况,分别介绍了无机类、有机类、有机改性类修补材料的研究现状,并探讨了聚合物乳液在修补材料中的应用潜力。重点论述了常用于聚合物改性水泥基修补材料中的环氧乳液、丁苯乳液、丙烯酸系乳液和醋酸乙烯酯共聚物等聚合物乳液的特性及其应用现状,并就聚合物改性水泥基修补材料的发展中所面临的主要问题提出了若干建议。     

共轭长度增加的非富勒烯稠环受体在有机太阳能电池中的应用

文中合成了一种拥有更长共轭长度的新的稠环小分子IDT-2T-IC,并作为非富勒烯受体用于聚合物太阳能电池(PSCs)。其热力学性质、吸光特性及电化学性能被详细表征。该材料在300~850nm波长范围内有宽的吸收,同时还显示了较强的聚集趋势。将该材料作为电子受体,与聚合物给体PTB7-Th共混制备本体异质结(BHJ)太阳能电池,在对器件优化后,电池的能量转换效率(PCE)达到2.17%。