有机太阳能电池给体和受体界面是激子解离成自由电荷的区域,是提高有机太阳能电池性能的重要研究方向之一。设计和合成可用于分子水平修饰给体和受体界面的材料兼具科学的挑战和实际应用的需求。氟烷基共轭聚合物在薄膜表面自发地形成致密单分子层是刚刚发展的一类有望修饰给体和受体界面,控制分子水平纳米结构的新方法。本项目拟发展可用于修饰给体和受体界面的氟烷基共轭聚合物的合成,获得可用于提高界面电荷分离效率的材料,有望为有机太阳能电池的研究开辟新的途径。具体内容包括具有不同侧链结构和官能团的氟烷基共轭聚合物的合成;分子水平表面偏析单分子层的形成及其纳米结构和电离能性质的研究;基于氟烷基共轭聚合物单分子层的给体和受体界面对反式双层电池性能的影响及在本体异质结太阳能电池中的应用。本项目的开展可望明确给体和受体界面结构对电池性能的影响,优化界面能级结构,同时提高电池的开路电压和短路电流,对太阳能技术产生巨大影响。
英文主题词organic solar cells;interface;fluoroalkyl conjugated polymers;surface segregated monolayer;nanostructure