高分子量非共轭水溶性聚合物的合成及其光伏器件阴极界面修饰性能

【摘要】：聚合物光伏电池(OPV)由于其具有成为低成本的可再生能源的潜力,受到越来越多的关注。其中电极界面材料的研究对于提高OPV装置的效率上至关重要。目前对有机共轭界面修饰材料的研究十分活跃,其中有很多也取得了很好的效率,比如,水/醇溶性的聚芴类PFN[1]及其衍生物已被广泛采用和报导。同传统的有机共轭界面修饰材料相比,对于非共轭有机界面修饰材料的研究相对较少。Zhou等报导的非共轭聚合物PEO与PEIE[2]等材料作为界面层取得了不错的效果。本论文合成了不同分子量的水溶性阳离子型聚丙烯酰胺类材料PDMC(Fig 1),具有比其它非共轭聚合物如PEIE等高很多的分子量,将其作为ITO的修饰层,有效地降低了ITO的功函,能量转换效率得到了很明显的提高(Table1),除此之外,材料在空气中的稳定性也有了非常明显的提升。我们认为,采用高分子量的界面材料有大量可以与ITO及活性层作用的位点(Fig 2),可以很有效的提高其稳定性。我们认为这种超高分子量的水溶性聚合物是一种很有潜力的阴极界面材料。