基于给受体结构的新型共轭聚合物的合成及序列结构调控研究

针对目前聚合物太阳能电池材料受体存在可见光区吸收弱、溶解性能差，与聚合物共混容易产生相分离等问题，本项目将萘及苝酰亚胺这类空气稳定、加工性能优良的具有良好电子传输能力的材料和芴、三苯胺、咔唑、噻吩等具有不同给体能力的衍生物进行共聚，保证材料具有良好的空穴和电子传输性能；同时通过聚合反应动力学、共聚机理和器件的制备与性能研究，建立聚合物组成、侧基与序列结构调控机制，构筑聚合物结构与光电特性的构效关系，有效扩展聚合物材料的可见光吸收范围，提升材料的溶解能力与相容性，改善材料的界面和形貌，形成综合性能优良的全聚合物太阳能电池受体材料制备新方法，并为利用溶液加工方法制备的全聚合物高性能太阳能电池器件提供科学依据。

本项目合成了基于萘酰亚胺，苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩-4 ,8-二酮，噻吩单元的一系列聚合物，通过改变给受体单元，烷基链长度调控得到了溶解性能好，可见光吸收较好的空气稳定的加工性能优良的给受体型的聚合物材料，并应用于聚合物太阳能电池器件研究。通过改变配方比例，退火条件等改善材料的界面和形貌，得到了制备综合性能较好的全聚合物太阳能电池受体材料的方法，为利用溶液加工方法制备的全聚合物高性能太阳能电池器件提供科学依据。此研究还合成了硫杂环稠合萘酰亚胺的新型受体小分子，其相关性能及应用正在进行中。