低成本合成推动聚合物太阳能电池商业化.docx

《低成本合成推动聚合物太阳能电池商业化.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低成本合成推动聚合物太阳能电池商业化.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、低本钱合成推动聚合物太阳能电池商业化正文目录目录正文目录1插图目录11 .导读1.成果掠影1.核心内容2.数据概览2插图目录图一、全小分子受体的合成 2022 The Authors2图二、机理研究 2022 The Authors2图三、化学结构和合成路线 2022 The Authors3图四、PSCs 的光伏性能 2022 The Authors4.导读近年来，聚合物太阳能电池(PSCs)因其重量轻、柔韧性好、本钱低、溶液 加工面积大等优点而引起了广泛的研究关注。近年来，PSCs的功率转换效率 (PCEs)已到达18%以上，这主要得益于新兴的窄带隙小分子受体(SMAs)具有易 于调节的结

2、构、在近红外区域的强吸收和光电流产生过程中的光子能量损失更 低。随着PSCs的PCEs接近商业上可行的效率，人们越来越关注光伏材料的 本钱。最近，各种低本钱的聚合物给体，如聚曝吩-喳喔咻衍生物，已经很好地 与SMAs 一起匹配使用。因此，从本钱的角度来看，PSCs商业化的瓶颈，是低 本钱SMAs的设计和合成。1 .成果掠影近日，北京化工大学张志国教授等人发表了研究性论文，开发了一种简单 且廉价的三氟化硼乙醛络合物(BF3 , 0Et2)催化的Knoevenagel缩合反响来应第1页共5页 对这一挑战。与传统制备相比，合成高性能的SMAs（如ITIC-4F和Y6）的本钱 可降低50%o相关综述文

3、章 以Low-cost synthesis of small molecule acceptors makes polymer solar cells commercially viable”为题发表在 Nature Communications o.核心内容1、在乙酸酎存在下，通过三氟化硼乙醛络合物(BF3OEt2)促进 Knoevenagel缩合反响，醛封端D单元和A端基团的偶联可以在15分钟 内定量完成。通过此反响，可以更轻松地对广泛使用的SMAs进行克级制备。 此外，这种方法便于合成新的SMAs,尤其是那些具有新A端基的SMAso2、最重要的是，对于高性能SMA(如丫6),其合成本钱与

4、传统制备方法相 比可降低约50%。因此，该工作提供了一种在室温下用非金属催化剂合成 SMA的更环保、大规模和低本钱的方法，这对于PSCs的商业化是可取的。2 .数据概览图一、全小分子受体的合成 2022 The Authors图二、机理研究 2022 The Authors第2页共5页128 min Lil26 minLjUl24 min* 22 mmUC-*20 mini * 一 18 min1LX_u1LL16 minLu1 14 min1二1AILi ;12 min1UjLk1 10 mina：11IIl1l.,8 minJL1_-6 minJ11L1 I4 min-ilLu.12 mi

5、nil iLa8.88.68.48.28.0Chemical shift (ppm)图三、化学结构和合成路线 2022 The Authors第3页共5页D + ABFsOEt?, AC2OA D Ain tolueneADA1 94%13 90c17 91%24 (BTIC-BO-4C) 92% 25 (BTP-4F-P2EH) 95%28 (Y5-kC20-Br) 95%23 (Y6) 95%A29 (BTP-eC9) 95%32 (Y5-O-C20-Br) 94%11 (IT-4F) 91%4(IDIC) 93%10(ITIC) 92%16 92%19 91%20 93%22 (Y5-2BO) 90%27 (L8-BO) 93%33 (FBr-Y6) 95%图四、PSCs的光伏性能 2022 The Authors第4页共5页AgPDINNPBDB-T (or PM6): SMAPEDOT: PSSITO/Glass1005 0 5 0 5 0 5 -112 2 一 - _ _lu) 3一 su actnoo o4 2 ()山 ca8 6o-0.20.00.20.40.60.81.0300450600750900Voltage (V)Wavelength (nm)第5页共5页