研究文章|gydF4y2Ba开放获取gydF4y2Ba
罗伯特·c·棺材,克里斯托弗·m·MacNeill埃里克·d·彼得森,杰里米·w·沃德,杰克·w·欧文,克莱尔·a . McLellan格雷戈里·m·史密斯,罗纳德·e·Noftle Oana d . Jurchescu大卫·l·卡罗尔gydF4y2Ba,gydF4y2Ba ”gydF4y2Ba侧链分支位置变化导致性能大大提高分子量和口服脊髓灰质炎疫苗在4,8-dialkoxybenzo [1、2 b: 4、5 b′) dithiophene / 2, 1, 3-benzothiadiazole共聚物gydF4y2Ba”,gydF4y2Ba纳米技术杂志》gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 卷。gydF4y2Ba2011年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 文章的IDgydF4y2Ba572329年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 页面gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba。gydF4y2Ba https://doi.org/10.1155/2011/572329gydF4y2Ba
侧链分支位置变化导致性能大大提高分子量和口服脊髓灰质炎疫苗在4,8-dialkoxybenzo [1、2 b: 4、5 b′) dithiophene / 2, 1, 3-benzothiadiazole共聚物gydF4y2Ba
文摘gydF4y2Ba
通过操纵的增溶的侧链,我们能够显著提高分子量gydF4y2Ba4、8-dialkoxybenzo [1, 2 -gydF4y2BabgydF4y2Ba:4、5 -gydF4y2BabgydF4y2Ba′]dithiophene (BDT) / 2, 1, 3-benzothiadiazole (BT)共聚物。当十二烷基侧链(gydF4y2BaP1gydF4y2Ba)是在4 -和8-positions BDT单位,我们获得一个chloroform-soluble共聚物分数gydF4y2Ba6.3公斤/摩尔。令人惊讶的是,通过移动到普遍采用2-ethylhexyl分支(gydF4y2BaP2gydF4y2Ba),gydF4y2Ba降低到3.4公斤/摩尔。尽管这侧链增加溶解度和众多的报告gydF4y2Ba。通过移动乙部门在一个位置相对于聚合物骨干(1-ethylhexyl,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba),gydF4y2Ba极大地增加到68.8公斤/摩尔。由于这一点gydF4y2Ba大幅增加,吸收剖面的形状改变,gydF4y2Ba= 637 nm为598海里gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和579海里gydF4y2BaP2gydF4y2Ba。空穴迁移率是由薄膜晶体管(TFT)测量是提高gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/ VsgydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba来gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/ VsgydF4y2BaP3gydF4y2Ba,而太阳能电池能量转化效率增加gydF4y2Ba为gydF4y2BaP3gydF4y2Ba相对于gydF4y2Ba和gydF4y2Ba为gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,分别。gydF4y2Ba
1。介绍gydF4y2Ba
在过去的几年里大量的注意力已经被吸引到有机光电领域的(口服脊髓灰质炎疫苗)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba3gydF4y2Ba]。这些设备是轻量级和可以通过低成本在可卷曲的基片上精密卷绕对位处理提供更多的可负担得起的替代传统pv基于无机半导体(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。然而,一个主要障碍是,口服脊髓灰质炎疫苗通常是远比无机同行低效率。口服脊髓灰质炎疫苗能量转化效率(pc)需要显著提高为了与无机物和进一步改进,以实现电网平价。最近,研究人员已经取得了很大的进步在改善口服脊髓灰质炎疫苗的电脑从2001年的< 4%的当前记录8.3%gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
这些设备采用散装异质结(BHJ)体系结构组成的一个活跃的(吸收)层,经过网络组成的聚合物捐赠(p型)阶段和富勒烯受体(n型)阶段夹在阳极和阴极之间。理想情况下,活跃层内的域的大小是小于10纳米,确保激子生成在一个阶段的大部分能够扩散到亲水界面,电荷分离发生的地方。也是必要的,网络是双连续分离电荷以确保各自电极有通畅的路径。改善活性层,其组件(供体和受体)及其形态的主题大部分的口服脊髓灰质炎疫苗研究和近期大量的电脑。导致这些改进是(1)新的处理方法,允许更多的理想相分离和排序在吸收层(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba14gydF4y2Ba),(2)新型富勒烯受体材料与高最低未占据分子轨道(lumo)允许提高开路电压(gydF4y2Ba)和循序pc (gydF4y2Ba15gydF4y2Ba,gydF4y2Ba16gydF4y2Ba)和(3)新型聚合物材料最高占据分子轨道(人类)和LUMO能级专门为口服脊髓灰质炎疫苗的应用程序(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
数以百计的低能带隙聚合物已经被报道为BHJ太阳能电池(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。然而,尽管许多新材料有吸引力的HOMO和LUMO水平对于口服脊髓灰质炎疫苗的应用程序,只有一小部分被制成高效(PCE > 5%)有机太阳能电池。频繁,这是一种低分子量和溶解性差的结果。已经表明,高分子量通常是良好的电荷传输和口服脊髓灰质炎疫苗所需的性能,而良好的溶解度需要均匀薄膜的制备和薄膜沉积的一般轻松。分子量和溶解性通常祸不单行,因为分子量增长可以终止降水的不溶性聚合物链。幸运的是,gydF4y2Ba同时和溶解度通常可以提高通过改变聚合物的侧链。gydF4y2Ba
有鉴于此,我们有兴趣改善共聚物的分子量(gydF4y2BaH7gydF4y2Ba)4,8-didodecoxybenzo [1、2 b: 4、5 b′) dithiophene (CgydF4y2Ba12gydF4y2Babdt)和2 1 3-benzothiadiazole (BT)报道了侯等gydF4y2Ba。gydF4y2Ba(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。当用于散装异质结太阳能电池,聚合物表现出0.9%的PCE,似乎特别低考虑,BDT和BT在共聚物用于制造高效的口服脊髓灰质炎疫苗(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。在最近的报道BDT共聚物,它已经表明,线性4和8个位置的烷氧基链BDT导致不适合加工的低分子量(gydF4y2Ba)材料gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。我们期待,通过改变侧链从线性(dodecoxy)分支,我们可以加强gydF4y2Ba和溶解度,进而改进的PCEgydF4y2BaH7gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
在本文中,我们详细的合成,表征,和光伏性能的共聚物组成的4,8-dialkoxybenzo [1、2 b: 4、5 b′) dithiophene (BDT)和2,3-benzothiadiazole, dodecoxy (gydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaH7gydF4y2Ba),2-ethylhexyl (gydF4y2BaP2gydF4y2Ba)和1-ethylhexyl (gydF4y2BaP3gydF4y2Ba)侧链在4 -和8-positions(见方案gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。贡献关注这样的简单变更增溶的侧链会导致显著的聚合物分子量,电荷传输、光电性能。gydF4y2Ba
2。实验部分gydF4y2Ba
2.1。材料gydF4y2Ba
3-Thiophenecarboxylic酸(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)从矩阵科技有限公司购买二乙胺,亚硫酰氯,n-butyllithium己烷(1.6米),trimethyltin氯,gydF4y2Ba警告:trimethyltin氯是一种神经毒素,处理时应采取适当的预防措施gydF4y2Ba、溴化2-ethylhexyl甲磺酰氯和3-octanol从奥尔德里奇化工有限公司购买溴从费雪化工有限公司购买钯tetrakistriphenyl-phosphine是购自穿越化工有限公司1-bromododecane和溴化四丁铵从伊士曼化工有限公司购买所有其他试剂购自常见商业来源和使用前未经纯化除非另有注明。四氢呋喃在Na /苯甲酮干缩酮。4、7-Dibromo-2 3-benzothiadiazole (gydF4y2Ba11gydF4y2Ba)根据文献合成过程gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。nonstannylated 4, 8-didodecyloxybenzo [1、2 b: 4、5 b′) dithiophene (gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)和4,8-bis (2-ethylhexyloxy)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene (gydF4y2Ba6gydF4y2Ba根据出版)是合成过程(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
2.2。仪表gydF4y2Ba
Flash色谱进行Biotage Isolera Flash净化系统使用Flash Biotage吸附净化墨盒固定相。微波聚合反应进行了使用杰姆发现微波反应器。gydF4y2Ba1gydF4y2BaH和gydF4y2Ba13gydF4y2BaC NMR光谱被记录在一个力量皇冠dpx - 300核磁共振谱仪。gydF4y2Ba119年gydF4y2BaSn NMR光谱被记录在一个力量皇冠drx - 500仪器。紫外可见吸收光谱被记录在一个安捷伦8453二极管矩阵分光光度计操作范围190 - 1100 nm。气相被记录在一个安捷伦6850系列GC系统耦合到一个安捷伦5973质量选择检测器在电子轰击模式下运行。红外光谱被记录在450 - 4000厘米gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba地区使用在珀金埃尔默100分光光度计ATR光谱采样附件配备了钻石铁砧。凝胶渗透色谱法(135°C的1、2、4-trichlorobenzene)是由美国聚合物标准(俄亥俄州)。gydF4y2Ba
2.3。合成gydF4y2Ba
2.3.1。3-Thiophenecarbonyl氯(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
3-Thiophenecarboxylic酸(20.0克,0.156摩尔)(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)被添加到一个圆底烧瓶配备了回流冷凝器和瓶塞。亚硫酰氯(100毫升)随后补充道,和允许混合回流4小时的毯子下氩。亚硫酰氯是蒸馏过剩,以及解决方案是在真空干燥线产生无色晶体(22.7 g, 99%)。描述与公布的数据是相一致的。gydF4y2Ba
2.3.2。N, N-Diethylthiophene-3-carboxamide (gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
3-Thiophenecar-bonyl氯(13.2克,0.09摩尔)溶解在二氯甲烷(45毫升)和添加一滴一滴地在0°C的溶液二乙胺(25毫升)在二氯甲烷(25毫升)。解决方案是在0°C搅拌2小时然后在RT过夜。二乙胺(10毫升)补充说,混合搅拌2小时。二乙胺盐酸盐沉淀过滤掉,用水萃取有机相。解决方案在硫酸镁干燥和蒸发给布朗石油(14.1 g, 85%)。产品的特性与发布的数据是一致的。gydF4y2Ba一个锅的过程。gydF4y2Ba3-Thiophenecarboxylic酸(7.0克,0.055摩尔)和亚硫酰氯(5.0毫升,0.068摩尔)被添加到一个圆底烧瓶包含二氯甲烷(200毫升)和冷却到0°C。三乙胺(15毫升)然后添加一滴一滴地超过15分钟产生白色沉淀的形成。混合物被允许温暖到室温。30分钟后,二乙胺(8毫升)添加一滴一滴地超过10分钟。混合是在室温下搅拌一个额外的30分钟。二氯甲烷是蒸发,然后醚添加,三乙胺盐酸盐沉淀过滤,用少量乙醚洗。石油醚被蒸发离开一个棕色(8.6 g, 86%)。gydF4y2Ba
2.3.3。4,8-Dihydrobenzo [1、2 b; 4、5 b′) dithiophene-4, 8-dione (gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
复合gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(14.1克,0.077摩尔)添加到2-neck圆底烧瓶,被控干四氢呋喃(50 mL)。gydF4y2BangydF4y2Ba更易-Butyllithium (51 mL, 0.082, 1.6年己烷)添加一滴一滴地超过30分钟0°C。混合物被允许在0°C搅拌30分钟然后在RT 2小时。混合物倒在冰和被允许坐了4小时。沉淀过滤,用水洗和甲醇,橄榄绿色产品被允许在空气中干燥过夜。典型的收益率从75% - -92%不等。描述与发布的数据是相一致的。gydF4y2Ba
2.3.4。4,8-Bis (1-ethylhexyloxy)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene (gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
复合gydF4y2Ba3gydF4y2Ba(4.0克,18.1更易)添加到瓶含锌粉尘(2.6克,39.8更易)和氢氧化钠(85.0毫升,25%)的解决方案。绿色的混合物被允许回流1小时。颜色改为橙色和3-octylmethanesulfonate (7.3 g, 35更易)和溴化四丁铵(600毫克,~ 10 mol %)补充道。2小时后,额外的部分3-octylmesylate(1.34克,6.4更易)和锌粉尘(1.2克,18.3更易)补充说,一夜之间,混合回流。冷却后,混合物与H就熄了gydF4y2Ba2gydF4y2Ba用乙醚O和分离。有机相在MgSO干gydF4y2Ba4gydF4y2Ba和蒸发,从而生成一个橙油(4.40 g, 54%)。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振(CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba(ppm): 7.47 (d, 2 h);7.33 (d、2 h);4.52(米、2 h);1.73(米、8 h);1.51(米,4 h);1.30 (1.03 m, 8 h) (m, 6小时);0.89(米,6 h)。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba理化性质(CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba(ppm): 143.1, 132.4, 130.5, 125.5, 120.7, 83.7, 33.7, 32.1, 26.9, 25.1, 22.6, 14.0, 9.6。女士(EI):钙446.23,发现(M + 1)gydF4y2Ba+gydF4y2Ba447.3点。gydF4y2Ba
2.3.5。一般程序Stannylation化合物(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba),(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
化合物gydF4y2Ba5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba7gydF4y2Ba在干燥的四氢呋喃(20 wt equiv.。)被冷却到−78°C的丙酮/干冰浴。gydF4y2BangydF4y2Ba-Butyllithium(2.2枚,1.6米)在己烷一滴一滴地补充道。解决方案在−搅拌30分钟78°C,在RT 2小时。解决方案被冷却到−78°C和刚做好的trimethyltin氯溶液(2.4枚,wt. 20%的四氢呋喃)添加一滴一滴地,在RT和解决方案是允许搅拌过夜。溶液注入冷水,用乙醚提取。解决方案是用水洗,有机相在无水MgSO干gydF4y2Ba4gydF4y2Ba和蒸发给黄色蜡状固体(> 95%的收益率)。白色粉末与EtOH可以通过磨碎。通过核磁共振光谱学没有观察到不同纯度,也没有观察到的差异在随后的聚合反应。gydF4y2Ba2,6-Bis (trimethyltin) 4, 8-didodecyloxybenzo [1、2 b: 4、5 b′) dithiophene (gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)gydF4y2Ba。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振(CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba(ppm): 7.52 (s, 2小时);4.30 (t, 4 h);1.89(米,4 h);1.59(米,4 h);1.23 - -1.43 (m, 32 h);0.89 (t, 6 h);0.46(年代,18 h)。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba理化性质(CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba(ppm): 143.2, 140.5, 134.5, 133.0, 128.0, 73.6, 32.0, 30.6, 29.8, 29.7, 29.5, 29.4, 26.2, 22.7, 14.2−8.3。gydF4y2Ba119年gydF4y2BaSn-NMR (CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba相对于SnMe (ppm)gydF4y2Ba3gydF4y2BaCl (164),−33.99。gydF4y2Ba2,6-Bis (trimethyltin) 4, 8-bis (2-ethylhexyloxy)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene (gydF4y2Ba9gydF4y2Ba)gydF4y2Ba。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振(CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba(ppm): 7.53 (s, 2小时);4.20 (d, 4 h);1.54 - -1.64 (m, 4 h);1.33 - -1.88 (m, 18 h);1.04 (t, 6 h) 0.96 (0.46 t, 6 h)(年代,18 h)。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba理化性质(CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba(ppm): 143.3, 140.4, 133.9, 132.9, 128.0, 75.7, 40.7, 30.6, 29.3, 24.0, 23.2, 14.2, 11.4−8.3。gydF4y2Ba119年gydF4y2BaSn-NMR (CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba相对于SnMe (ppm)gydF4y2Ba3gydF4y2BaCl (164),−33.91。gydF4y2Ba2,6-Bis (trimethyltin) 4, 8-bis (1-ethylhexyloxy)苯并[1、2 b: 4、5 - b′) dithiophenegydF4y2Ba(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振(CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba(ppm): 7.53 (s, 2小时);4.58(米、2 h);1.74(米、8 h);1.56(米,6 h);1.33(米、8 h);1.05(米,6 h) 0.90 (0.44 m, 6 h)(年代,18 h)。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba理化性质(CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba(ppm): 141.8, 139.8, 134.4, 133.8, 128.7, 83.2, 33.7, 32.2, 27.0, 25.1, 22.7, 14.1, 9.7−8.3。gydF4y2Ba119年gydF4y2BaSn-NMR (CDClgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),gydF4y2BaδgydF4y2Ba相对于SnMe (ppm)gydF4y2Ba3gydF4y2BaCl (164),−34.18。gydF4y2Ba
2.3.6。聚合物合成的一般程序gydF4y2BaP1-P3gydF4y2Ba
在大气环境下5毫升微波管配备增加了搅拌棒bis (trimethyltin)单体(0.5更易)随着dibromo单体(0.485更易)和2毫升的氯苯。混合搅拌5分钟,gydF4y2BatetrakisgydF4y2Ba(三苯基膦)钯(0)(2.5 - 5摩尔%)添加到管和管是限制和设置在200°C的微波10分钟。粘性凝胶在甲醇沉淀和过滤。固体被添加到索格利特顶针和接受拔牙己烷(6小时),四氢呋喃(24小时),最后氯仿(24小时)。氯仿提取蒸发几乎完成,和甲醇添加到聚合物沉淀,过滤和真空下干燥24小时。gydF4y2Ba
2.3.7。聚[(4,8-Bis (1-dodecyloxy)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene-2, 6-diyl-alt-2, 1, 3-benzothiadiazole-4, 7-diyl] (gydF4y2BaP1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
(从CHCl收益率gydF4y2Ba3gydF4y2Ba提取、5 - 30%)。红外光谱:2917 (s), 2849 (s), 1577 (m), 1524 (m), 1489 (m), 1450 (s), 1400 (m), 1354 (s), 1273 (m), 1177 (s), 1038 (br)、908 (m), 854 (m), 816 (s), 750 (w), 718 (m), 689 (m)。GPC (TCB, 135°C):gydF4y2Ba克/摩尔,gydF4y2Ba克/摩尔,gydF4y2Ba。gydF4y2Ba2-dichlorobenzene纳米(1)。gydF4y2Ba
2.3.8。聚[(4,8-bis (2-ethylhexyl)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene-2, 6-diyl-alt-2, 1, 3-benzothiadiazole-4, 7-diyl] (gydF4y2BaP2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
(从CHCl收益率gydF4y2Ba3gydF4y2Ba提取、5 - 20%)。红外光谱:2951 (m), 2916 (s), 2850 (s), 1573 (m), 1523 (m), 1487 (m), 1447 (s), 1397 (m), 1351 (s), 1257 (w), 1175 (s), 1030 (br)、906 (m), 852 (w), 817 (s), 715 (w), 688 (w)。GPC (TCB, 135°C):gydF4y2Ba克/摩尔,gydF4y2Ba克/摩尔,gydF4y2Ba。gydF4y2Ba2-dichlorobenzene纳米(1)。gydF4y2Ba
2.3.9。聚[(4,8-bis (1-ethylhexyl)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene-2, 6-diyl-alt-2, 1, 3-benzothiadiazole-4, 7-diyl] (gydF4y2BaP3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
(从CHCl收益率gydF4y2Ba3gydF4y2Ba提取、40 - 56%)。红外光谱:2951 (m), 2916 (s), 2852 (s), 1575 (m), 1523 (m), 1486 (m), 1448 (s), 1396 (m), 1337 (s), 1257 (w), 1178 (s), 1019 (br)、906 (m), 853 (w), 818 (s), 715 (w), 688 (w)。GPC (TCB, 135°C):gydF4y2Ba克/摩尔,gydF4y2Ba克/摩尔,gydF4y2Ba。gydF4y2Ba2-dichlorobenzene纳米(1)。gydF4y2Ba
2.4。电化学gydF4y2Ba
循环伏安法(CV)进行了使用计算机控制的松树模型AFCBP 1 Bi-Potentiostat标准单舱PineChem软件,三电极电池。工作电极的玻璃碳,而反电极铂丝。pseudoreference电极是一个银钢丝和校准(Fc / FcgydF4y2Ba+gydF4y2Ba)。聚合物是drop-cast到玻璃碳在氯苯2.5毫克/毫升的解决方案。所有测量进行了脱气解决方案与四丁铵乙腈的方法(0.1米,电化学年级)作为支持电解质。是100年mVs使用的扫描速率gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。电化学发作被确定为当前的位置不同,2gydF4y2BaμgydF4y2Ba从基线。最高占据分子轨道(人类)和最低未占据分子轨道(LUMO)能级计算氧化(gydF4y2Ba)和减少(gydF4y2Ba)发作,分别根据gydF4y2Ba
2.5。粉末x射线衍射gydF4y2Ba
x射线粉末衍射数据收集在室温下使用力量P4通用四个圆圈状的x射线衍射仪修改盖德/ Hi-Star探测器在40 kv和30 mA铜KgydF4y2BaαgydF4y2Ba辐射(gydF4y2Ba一个)。盖德软件套件是用于控制测角仪gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。样品被安装在一个循环和两个帧测量gydF4y2Ba和50°的曝光时间180秒/框架。插图的粉末衍射光谱,测量在一帧gydF4y2Ba180秒的曝光时间10帧/帧。区域集成技术被用来复制每一帧的单粉末衍射模式。粉模式都合并和分析使用伊娃程序产生一个粉末衍射模式(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
2.6。电荷传输测量gydF4y2Ba
Bottom-contact薄膜晶体管(日前)被旋转涂布捏造(1000 rpm)聚合物解决方案(0.75 wt % 1, 2-dichlorobenzene) / 1.2厘米×1.2厘米衬底与预制设备结构包含一个硅栅电极,300 nm SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba闸极介电层和5 nm Ti / 45纳米盟source-drain联系通道长度gydF4y2BaμgydF4y2Bam和通道宽度gydF4y2BaμgydF4y2Bam。旋转涂布之前,基板被浸泡在热丙酮清洗,其次是异丙醇。紫外线臭氧的基质被清洗和去离子水冲洗5分钟。基板的表面被淹没化学处理30分钟17更易n-octyltrichlorosilane (OTS)溶液在室温下十六烷。底物被移除,用异丙醇10分钟,用氯仿10分钟,用异丙醇随后DI水冲洗。前一夜之间,聚合物解决方案被搅拌旋转涂布,确保完全溶解。旋转涂布后,底物被放置在真空炉前一夜之间测量电流电压特性。gydF4y2Ba
晶体管的特点是测量漏电流(gydF4y2Ba对全面栅电压)gydF4y2Ba饱和−20 V到60 V的政权,漏源电压gydF4y2BaV。测量在环境条件使用商用探针台和一个安捷伦4155 c半导体参数分析。5设备测量每个材料。的场效应迁移率gydF4y2Ba从的斜率计算吗gydF4y2Ba与gydF4y2Ba使用的关系图gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba的单位面积上的电容SiO吗gydF4y2Ba2gydF4y2Ba闸极介电层,gydF4y2Ba通道的宽度,gydF4y2Ba是通道长度,gydF4y2Ba阈值电压。一个值为gydF4y2Ba确定的线性部分的斜率gydF4y2Ba与gydF4y2Ba情节。gydF4y2Ba
2.7。光伏特性gydF4y2Ba
ITO-coated玻片(δ技术)是由声波降解法在丙酮和异丙醇清洗20分钟,其次是臭氧清洗30分钟。的溶液PEDOT: PSS (Clevios P-H.C。斯塔克)1:1 PEDOT: PSS解去离子水spin-coated到幻灯片在4000 RPM(导致40纳米层)。电影被烤在100°C真空干燥箱30分钟。聚合物解决方案然后spin-coated到PEDOT: PSS-coated基质。解决方案是由混合聚合物和1,2-dichlorobenzene(8毫克/毫升gydF4y2BaP2gydF4y2Ba和gydF4y2BaP3gydF4y2Ba10毫克/毫升gydF4y2BaP1gydF4y2Ba),然后他们加热(80°CgydF4y2BaP3gydF4y2Ba,100°CgydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP3gydF4y2Ba),激起了24小时。的解决方案gydF4y2BaP3gydF4y2Ba然后趁热过滤(0.45吗gydF4y2BaμgydF4y2Bam PVDF(微孔))。gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Baspin-coated从过滤,热解决方案,因为过滤去除大部分聚合物和导致贫穷的设备性能和高频率的设备做空。的过滤解决方案gydF4y2BaP3gydF4y2Ba导致设备~ 10%贫穷的功率转换效率。最优旋转涂布条件被发现是30年代的600 RPMgydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,1500 RPM为40岁gydF4y2BaP3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
电影将干燥30分钟,然后置于真空热沉积电极(2海里生活/ 100纳米铝)。设备的有效面积38毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。所有薄膜厚度测定通过JEOL jspm - 5200在AFM开发运营模式。gydF4y2Ba
电流电压(gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba)特征测定吉时利236数字源表在模拟空气质量(AM) 1.5 100兆瓦的太阳能辐射/厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(凸肚150 W氙气光源)。光强度是校准NREL校准参考细胞(新港)。外部量子效率(EQE)曲线测量使用300 W凸肚氙气光源通过凸肚基石260单色仪,梅林锁定放大器,一个校准Si紫外检测器和一个SR 570低噪声前置放大器。gydF4y2Ba
3所示。结果与讨论gydF4y2Ba
3.1。合成和表征gydF4y2Ba
单体和聚合物的合成路线方案所示gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。从3-thiophenecarboxylic酸(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba),我们开发了一个新的锅程序访问合成的中间体gydF4y2BaN, NgydF4y2Ba-diethylthiophene-3-carboxamide (gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。这涉及到gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba制备氯化thiophene-3-carbonyl (gydF4y2Ba2gydF4y2Ba通过的反应)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba亚硫酰氯与二氯甲烷和三乙胺过剩。三乙胺函数作为催化剂,生成更多的活性羧酸盐,也与盐酸反应(HCl)产生的副产品氯化反应。搅拌30分钟后,一个相当于二乙胺添加到反应混合物gydF4y2Ba2gydF4y2Ba将所需的产品。这个反应生成的盐酸与其余三乙胺的反应。的土卫四gydF4y2Ba4gydF4y2Ba、4、8-dialkoxy-BDTs (gydF4y2Ba5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)和gydF4y2Ba双gydF4y2Ba锡烷单体(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba10gydF4y2Ba)是由程序类似文献[gydF4y2Ba18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。单体的纯度gydF4y2Ba8gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba10gydF4y2Ba证实了gydF4y2Ba119年gydF4y2BaSn-NMR光谱学(见补充材料可用gydF4y2Bahttp://dx.doi.org/10.1155/2011/572329gydF4y2Ba)一个非常有用的技术来确定是否有任何痕迹monostannane杂质单体。这些杂质分子量增长不利。gydF4y2Ba
聚合物gydF4y2BaP1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaP3gydF4y2Ba是由微波Stille交叉耦合的聚合吗gydF4y2Ba国际清算银行gydF4y2Ba锡烷单体gydF4y2Ba8gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba10gydF4y2Ba4、7-dibromo-2 3-benzothiadiazole (BT)在氯苯中使用gydF4y2BatetrakisgydF4y2Ba(三苯基膦)钯(0)((Ph值gydF4y2Ba3gydF4y2BaP)gydF4y2Ba4gydF4y2BaPd)作为催化剂(见方案gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。微波炉加热使用,因为它是更有效的比传统的加热方法,而且它也被报告给高分子量(gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba,gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。反应聚合物沉淀到甲醇后,过滤收集,转移到索氏提取器的材料是用己烷和氯仿提取。chloroform-soluble分数被隔离,确保材料充分溶制备口服脊髓灰质炎疫苗的设备。在所有情况下,材料仍在氯仿萃取后提取顶针;然而,这种材料是高度可变的数量。为gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,收益率从氯仿可溶性分数通常是不到10%,而为gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,收益率高达55%。假设没有发生交联,材料仍在氯仿萃取后提取顶针意味着最高的材料含有氯仿部分溶于氯仿的分子量。这些分数的分子量测定凝胶渗透色谱法(GPC)在135°C使用1、2,4-trichlorobenzene作为溶剂,和结果总结在表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaP2,gydF4y2Ba和gydF4y2BaP3gydF4y2Ba有重量平均分子量(gydF4y2Ba)的6.3,3.4,和68.8公斤/摩尔,分别。我们的结果gydF4y2BaP1gydF4y2Ba显著不同于侯等人,可能是由于不同的GPC协议。侯等人跑在RT使用四氢呋喃,发现洗脱gydF4y2Ba31.4公斤/摩尔,而我们的GPC协议是135°C使用1,2,4-trichlorobenzene作为洗脱液,发现我们gydF4y2Ba6.3公斤/摩尔。为gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,我们发现尽管一些报告的有益影响2-ethylhexyl侧链在溶解度和分子量,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba有一个低gydF4y2Ba比gydF4y2BaP1gydF4y2Ba。最后我们发现乙部门的移动一个位置(gydF4y2BaP2gydF4y2Ba相比之下,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba)导致意外大增gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
|
||||||||||||||||||||||||||||
热重分析(TGA)进行聚合物gydF4y2BaP1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaP3gydF4y2Ba下氩在5°C /分钟,如图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。结果表明,聚合物具有类似的热稳定性与退化的发作从268°C和278°C。这种退化已归因于侧链的损失(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba),这是支持的事实gydF4y2BaP1gydF4y2Ba有12个碳侧链失去了一个更大的重量百分比相比gydF4y2BaP2gydF4y2Ba和gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,8个碳侧链。gydF4y2Ba
3.2。光学和电化学性能gydF4y2Ba
紫外可见吸收光谱对聚合物(面积归一化)gydF4y2BaP1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaP3gydF4y2Ba在氯仿溶液在图所示gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2BaP2gydF4y2Ba明显的蓝移gydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba比598年的579 nm纳米gydF4y2BaP1gydF4y2Ba。的光谱gydF4y2BaP1gydF4y2Ba相似的形状和轻微的红移侯et al。’sgydF4y2BaH7gydF4y2Ba(gydF4y2Ba纳米在四氢呋喃)表明类似的分子量。吸收剖面的形状gydF4y2BaP3gydF4y2Ba非常不同于那些的gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba用一个非常锋利的主导的spectrum-resulting低能耗特性gydF4y2Ba637纳米的gydF4y2BaP3gydF4y2Ba。这张锐利的低能耗特性已经在其他低能带共聚物和象征往往高分子量和高太阳能电池性能(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba33gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba]。紫外可见光谱gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP3gydF4y2Ba电影(从氯仿dropcast)冲光谱图所示gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。的光谱gydF4y2BaP2gydF4y2Ba没有显示的去湿氯仿溶液均匀电影的预防准备。吸收的发生gydF4y2BaP1gydF4y2Ba红色的变化从685 nm 45纳米过渡解决方案730海里。吸收发生的转变gydF4y2BaP3gydF4y2Ba不是一样大,将35 nm从695 nm解决730海里的电影。这部电影频谱gydF4y2BaP1gydF4y2Ba低能的肩膀的存在表明,没有观察到的解决方案,而频谱gydF4y2BaP3gydF4y2Ba扩大但形似解谱。的光学带隙gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP3gydF4y2Ba由吸收1.69 eV。gydF4y2Ba
循环伏安法测量了聚合物的电影gydF4y2BaP1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaP3gydF4y2Ba由dropcasting氯仿溶液的聚合物在玻璃碳电极(见图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。发作的三个聚合物的氧化和还原电位comparable-not出人意料,因为他们共享一个共同的骨干。这些结果总结表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。氧化发作,确定的当前不同于基线2gydF4y2BaμgydF4y2Ba,被发现是0.15,0.13,和0.12 VgydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba引起人类水平的−4.95 ((gydF4y2Ba18gydF4y2Ba−5.10 eV),−4.93,分别和−4.92 eV。同样,减少发作被发现−1.72−1.62−1.59 VgydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba引起LUMO能级−3.08 ([gydF4y2Ba18gydF4y2Ba−3.19 eV),−3.18,分别和−3.21 eV。这些结果给电化学波长为1.87 ([gydF4y2Ba18gydF4y2Ba1.91 eV), 1.75和1.71 eVgydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.3。固态订购和电荷传输gydF4y2Ba
给洞察内部包装结构的聚合物,粉末x射线衍射(PXRD)使用。样本被安装在一个循环和两帧被测量gydF4y2Ba和50°的曝光时间180秒/框架。集成的衍射模式如图gydF4y2Ba4(一)gydF4y2Ba。插图粉末衍射图样,10帧测量gydF4y2Ba180秒的曝光时间/帧,然后他们加在一起。衍射模式的强度降低,衍射峰拓宽gydF4y2BaP1gydF4y2Ba来gydF4y2BaP2gydF4y2Ba来gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,表明结构秩序内的固体聚合物降低的顺序gydF4y2BaP1gydF4y2Ba>gydF4y2BaP2gydF4y2Ba>gydF4y2BaP3gydF4y2Ba。这个顺序与侧链的增加大部分相对于共轭骨干。为gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,高得多gydF4y2Ba,缺乏秩序进一步恶化,因为订单已经被证明可以减少gydF4y2Ba增加(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
(一)gydF4y2Ba
(b)gydF4y2Ba
山峰在低角(gydF4y2Ba为gydF4y2BaP1gydF4y2Ba5.7°,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba和5.5°的gydF4y2BaP3gydF4y2Ba)被分配到高分子主链之间的分子间距离隔开一个烷氧基侧链(gydF4y2BadgydF4y2Ba1gydF4y2Ba间距;参见图gydF4y2Ba4 (b)gydF4y2Ba)。dodecyloxy链(gydF4y2BaP1gydF4y2Ba)提供最长的gydF4y2BadgydF4y2Ba1gydF4y2Ba间距在21.3,而短2-ethylhexyloxy (gydF4y2BaP2gydF4y2Ba)和1-ethylhexyloxy (gydF4y2BaP3gydF4y2Ba)侧链为小gydF4y2BadgydF4y2Ba1gydF4y2Ba间距(15.5和16.1,分别地)。低角度的情节d-spacing而没有。三个碳原子的聚合物给斜率为0.98 /碳原子,这是指示性的并指包装模式(见图gydF4y2Ba4 (b)gydF4y2Ba这样的包装),而不是一个端到端的模式中看到polythiophenes [gydF4y2Ba36gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。的山峰gydF4y2Ba为gydF4y2BaP1gydF4y2Ba24.5°,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba和23.8°的gydF4y2BaP3gydF4y2Ba对应于gydF4y2BaπgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaπgydF4y2Ba堆放距离(gydF4y2BadgydF4y2Ba2gydF4y2Ba间距)3.58、3.63和3.74gydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,分别。尽管增加gydF4y2BaπgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaπgydF4y2Ba堆放距离由于1-ethylhexyl链,值得注意的是,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba还有一个更小的gydF4y2BaπgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaπgydF4y2Ba堆积的距离比保利(3-hexylthiophene)。gydF4y2Ba
从三个聚合物薄膜晶体管制造评估电荷传输。图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba显示代表设备的电流电压特性和通道长度为每个聚合物gydF4y2BaμgydF4y2Bam和通道宽度gydF4y2BaμgydF4y2Bam。在这里,我们画出gydF4y2Ba与gydF4y2Ba在固体(右轴)和象征gydF4y2Ba与gydF4y2Ba在开放的符号(左轴)在饱和政权(gydF4y2BaV)。场效应的空穴迁移率gydF4y2Ba这里显示的设备gydF4y2Ba,gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/ Vs和gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba/ VsgydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,分别。这些值代表的低估这些材料的流动,随着光学检查设备证明了电影部分dewets基质和材料覆盖设备只有一小部分的宽度。因此真正的宽度(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)低于宽度定义为光刻。三个设备的开/关电流比率呈现以下是10gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,10gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,因为gydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,分别。gydF4y2Ba
3.4。光伏特性gydF4y2Ba
聚合物的光电特性是决定使用一个标准的散装异质结器件architecture-ITO / PEDOT: PSS /gydF4y2BaP1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaP3gydF4y2Ba:电脑gydF4y2Ba61年gydF4y2BaBM /生活/。设备(0.38厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)捏造在惰性气氛下,在空气中进行测试。活动从1层沉积,2-dichlorobenzene解决方案(8毫克/毫升gydF4y2BaP2gydF4y2Ba和gydF4y2BaP3gydF4y2Ba10毫克/毫升gydF4y2BaP1gydF4y2Ba)和聚合物的最佳体重比率:电脑gydF4y2Ba61年gydF4y2BaBM决心是1:2.5gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP3gydF4y2Ba1:2.2gydF4y2BaP2gydF4y2Ba。活性层厚度为最优设备由原子力显微镜(AFM)是130年,50和100海里gydF4y2BaP1gydF4y2Ba,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,分别。由于溶解性差gydF4y2BaP2gydF4y2Ba和它的低gydF4y2Ba厚电影甚至无法实现以最低的旋转速度。每个聚合物的电流电压曲线最好的设备图所示gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,结果总结在表gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
符合人类水平由循环伏安法、开路电压(gydF4y2Ba)是相似的三个聚合物,0.7 V附近。短路电流(gydF4y2Ba)gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba也同样低(接近1 mA /厘米吗gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),而高得多gydF4y2BaP3gydF4y2Ba在8.93 mA /厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。填充因子(FFs)增加而增加gydF4y2Ba达到0.46gydF4y2BaP3gydF4y2Ba。因此,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba有一个更高的能量转换效率(PCE)达到2.91%的峰值为0.31%gydF4y2BaP1gydF4y2Ba0.19%,gydF4y2BaP2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
的EQE光谱gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba设备(见图gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)显示穷一代整个频谱峰值EQE不到12%。gydF4y2BaP3gydF4y2Ba,另一方面,显示了EQE 30%以上从330 - 670 nm,峰值在51%在370海里。400至600海里,EQE下降,表明当前的生产可以增强通过使用电脑gydF4y2Ba71年gydF4y2BaBM代替电脑gydF4y2Ba61年gydF4y2BaBM的电脑gydF4y2Ba71年gydF4y2BaBM吸收在这个范围内gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。比较这些设备制造gydF4y2BaP1gydF4y2Ba与侯et algydF4y2BaH7gydF4y2Ba(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]显示类似的gydF4y2Ba(0.69 VgydF4y2BaP1gydF4y2Ba和0.68 VgydF4y2BaH7gydF4y2Ba)和FFs(0.42和0.44)虽然他们获得更高gydF4y2Ba2.97 mA /厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba导致更高的PCE的0.90%。结果的差异可以解释的事实侯等人使用Ca / Al阴极和测试设备下氮,而我们使用的生活/ Al阴极和在空气中进行测试。gydF4y2BaP3gydF4y2Ba优于gydF4y2BaH7gydF4y2Ba全面,更高gydF4y2Ba,gydF4y2Ba,gydF4y2Ba,gydF4y2Ba,凸显我们的侧链变化的重要性。值得注意的是,gydF4y2BaP3gydF4y2Ba太阳能电池是准备从原始DCB解决方案不使用优化技术,如退火或添加剂处理可以大大提高PCE。gydF4y2Ba
4所示。结论gydF4y2Ba
我们准备和特征两个新的窄带隙共聚物基于BDT和BT雇佣在4和8支侧链位置,聚[(4,8-bis (2-ethylhexyloxy)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene-2, 6-diyl-alt-2, 1, 3-benzothiadiazole-4, 7-diyl] (gydF4y2BaP2gydF4y2Ba)和聚(4,8-bis (1-ethylhexyloxy)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene-2, 6-diyl-alt-2, 1, 3-benzothiadiazole-4, 7-diyl] (gydF4y2BaP3gydF4y2Ba)以及之前报道的线性侧链模拟聚[(4 8-didodecyloxy)苯并[1、2 b: 4、5 b′) dithiophene-2, 6-diyl-alt-2, 1, 3-benzothiadiazole-4, 7-diyl) (gydF4y2BaP1gydF4y2Ba)。令人惊讶的是,从线性过渡十二烷基侧链(gydF4y2BaP1gydF4y2Ba)支2-ethylhexyl侧链(gydF4y2BaP2gydF4y2Ba)导致下降gydF4y2Ba;然而,通过将乙分公司通过一个位置相对于聚合物骨干(gydF4y2BaP3gydF4y2Ba),我们观察一个戏剧性的增加gydF4y2Ba68.8公斤/摩尔比6.3公斤/摩尔gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和3.4公斤/摩尔gydF4y2BaP2gydF4y2Ba。这导致截然不同的光学性质,出现大幅低能耗特性的紫外可见吸收光谱gydF4y2BaP3gydF4y2Ba不存在的光谱gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba。尽管增加gydF4y2BaπgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaπgydF4y2Ba在堆放距离由于1-ethylhexyl分支gydF4y2BaP3gydF4y2Ba相对于gydF4y2BaP1gydF4y2Ba和gydF4y2BaP2gydF4y2Ba,增加gydF4y2Ba导致空穴迁移率,增加100倍和10倍增加的PCE散装异质结太阳能电池。我们观察设备基于PCE的峰值2.91%gydF4y2BaP3gydF4y2Ba和电脑gydF4y2Ba61年gydF4y2BaBM以最小的优化,表明这种材料有潜力使高效太阳能电池。使用1-ethylhexyl侧链,实际上,移动侧链的一般技术分支接近聚合物骨干是一种广泛适用的增加gydF4y2Ba在共轭聚合物,其中许多还没有达到他们的潜能,因为不足gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
这项工作是支持由FiberCell inc .)和美国能源部(DOE DE-FG02-07ER46428)。gydF4y2Ba
补充材料gydF4y2Ba
支持信息包括的内容gydF4y2Ba1gydF4y2BaH和gydF4y2Ba13gydF4y2BaC NMR光谱gydF4y2Ba7gydF4y2Ba和gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba119年gydF4y2BaSn NMR光谱单体gydF4y2Ba8gydF4y2Ba- - -gydF4y2Ba10gydF4y2Ba和红外光谱光谱gydF4y2BaP1gydF4y2Ba- - -gydF4y2BaP3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
引用gydF4y2Ba
- w·蔡x锣,曹y”聚合物太阳能电池:最近的发展和可能的途径为改善性能,”gydF4y2Ba太阳能材料和太阳能电池gydF4y2Ba,卷94,不。2、114 - 127年,2010页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- 美国枪、h . Neugebauer和n s Sariciftci“共轭聚合物有机太阳能电池,gydF4y2Ba化学评论gydF4y2Ba,卷107,不。4、1324 - 1338年,2007页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- 公元前汤普森和j·m·j·f“Polymer-fullerene复合太阳能电池,gydF4y2Ba《应用化学》gydF4y2Ba卷,47号1,58 - 77、2008页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- l·李·g·卢、杨x和e .周”聚合物太阳能电池的进展。”gydF4y2Ba科学通报gydF4y2Ba,52卷,不。2、145 - 158年,2007页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- k . m .麻省和m . d . McGehee“共轭聚合物光伏电池”gydF4y2Ba化学材料gydF4y2Ba,16卷,不。23日,第4542 - 4533页,2004年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- 科茨k . j . y . Kim Lee n . e . et al .,“有效串联聚合物太阳能电池所使用的所有解决方案处理,”gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba,卷317,不。5835年,第225 - 222页,2007年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- 新闻发布会上,2010年,gydF4y2Bahttp://www.konarka.com/gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
- j·k·李,w·l·马c . j . Brabec et al .,“处理添加剂提高效率从散装异质结太阳能电池,“gydF4y2Ba美国化学学会杂志》上gydF4y2Ba,卷130,不。11日,第3623 - 3619页,2008年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- j .皮特的社会,r . c .棺材et al .,”方法增加共轭聚合物/富勒烯复合材料的光电导响应,“gydF4y2Ba应用物理快报gydF4y2Ba,卷89,不。25、文章ID 252105 2006。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- s . y . Kim a . Choulis j .纳尔逊·d·d·c·布拉德利美国厨师,和j·r·Durrant”设备退火效应在有机太阳能电池的混合regioregular保利(3-hexylthiophene)和可溶性富勒烯”gydF4y2Ba应用物理快报gydF4y2Ba,卷86,不。6篇文章ID 063502 1 - 3, 2005页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- n . e . j .皮特j.y. Kim科茨et al .,“效率增强窄带隙聚合物太阳能电池通过与烷烃二硫酚处理,”gydF4y2Ba自然材料gydF4y2Ba》第六卷,没有。7,497 - 500年,2007页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- f . Padinger r s Rittberger, n . s . Sariciftci“后期制作处理对塑料太阳能电池的影响。”gydF4y2Ba先进功能材料gydF4y2Ba,13卷,不。1,第88 - 85页,2003。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- m . Campoy-Quiles t . Ferenczi t Agostinelli et al .,“通过自组织形态演变和横向和垂直扩散在聚合物:富勒烯太阳能电池混合,”gydF4y2Ba自然材料gydF4y2Ba,7卷,不。2、158 - 164年,2008页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- j·s .月亮,c·j·塔卡克斯s曹et al .,”效果的处理添加剂的nanomorphology散装异质结材料,”gydF4y2Ba纳米快报gydF4y2Ba,10卷,不。10日,4005 - 4008年,2010页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- m·莱恩·g·j·a·h·Wetzelaer f·b·Kooistra s . c . Veenstra j . c . Hummelen和p·w·m·布鲁姆”富勒烯bisadducts聚合物太阳能电池的开路电压和提高效率,”gydF4y2Ba先进材料gydF4y2Ba,20卷,不。11日,第2119 - 2116页,2008年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- y, h . y . Chen j .侯和y,“Indene-C bisadduct:高性能聚合物太阳能电池,新受体”gydF4y2Ba美国化学学会杂志》上gydF4y2Ba,卷132,不。4、1377 - 1382年,2010页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- s . h . y . j . Cheng杨,c . s .许“共轭聚合物的合成对于有机太阳能电池的应用程序,“gydF4y2Ba化学评论gydF4y2Ba,卷109,不。11日,第5923 - 5868页,2009年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- j .侯m . h .公园,s . Zhang et al .,“能带和分子能级控制基于共轭聚合物光伏材料的苯并[l 2 -gydF4y2BabgydF4y2Ba:4、5 -gydF4y2Badithiophene。”gydF4y2Ba大分子gydF4y2Ba第41卷。。16,6012 - 6018年,2008页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- r . c .棺材,j .皮特j .罗杰斯和g·c . Bazan“流线型的局限的频带间隙的微波制备共轭聚合物的高性能散装异质结太阳能电池,“gydF4y2Ba化学性质gydF4y2Ba,1卷,不。8,657 - 661年,2009页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- y梁,d .冯y吴et al .,“高效太阳能电池聚合物开发结构和电子特性,通过微调”gydF4y2Ba美国化学学会杂志》上gydF4y2Ba,卷131,不。22日,第7799 - 7792页,2009年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- s . j .侯h . y . Chen Zhang et al .,“低带隙聚合物的合成及其在高效聚合物太阳能电池中的应用,”gydF4y2Ba美国化学学会杂志》上gydF4y2Ba,卷131,不。43岁,15586 - 15587年,2009页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- h·l·杨,s . c .价格,k . j .骑士和w .你,“增强的窄带隙聚合物的光电性能和深LUMO能级,”gydF4y2Ba《应用化学》gydF4y2Ba卷,49号43岁,7992 - 7995年,2010页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- c . Piliego t·w·Holcombe j·d·道格拉斯c . h .哇,p . m . Beaujuge和j·m·j·f”合成的控制结构顺序N-alkylthieno [3、4 - c] pyrrole-4 6-dione-based高效太阳能电池,聚合物”gydF4y2Ba美国化学学会杂志》上gydF4y2Ba,卷132,不。22日,第7597 - 7595页,2010年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- 夏y, z, j . et al .,“明亮的future-bulk异质结聚合物太阳能电池能量转换效率为7.4%,“gydF4y2Ba先进材料gydF4y2Ba,22卷,不。20日,E135-E138, 2010页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- H.-Y。陈,j .侯s . Zhang et al。”与增强聚合物太阳能电池开路电压和效率,”gydF4y2Ba自然光子学gydF4y2Ba,3卷,不。11日,第653 - 649页,2009年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- y邹,A . Najari, p . Berrouard et al .,”一个thieno [3、4 - c] pyrrole-4 6-dione-based共聚物为高效的太阳能电池,“gydF4y2Ba美国化学学会杂志》上gydF4y2Ba,卷132,不。15日,第5331 - 5330页,2010年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- k . Pilgram m·祖潘,r·斯科尔斯的溴化1 3-benzothiadiazoles”gydF4y2Ba杂环化学杂志gydF4y2Ba,7卷,p。629年,1970年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- 盖德V4.1.14,gydF4y2Ba一般区探测器衍射仪器控制和数据采集系统项目gydF4y2Ba,力量中心——AXS Inc .)、美国威斯康星州的麦迪逊市。gydF4y2Ba
- 伊娃V8.0,gydF4y2Ba图形程序为二维数据评估和演示gydF4y2Ba,力量中心——AXS Inc .)、美国威斯康星州的麦迪逊市。gydF4y2Ba
- f . Galbrecht t·w·Bunnagel Scherf, t·法雷尔,“微波制备半导体聚合物,”gydF4y2Ba大分子快速通信gydF4y2Ba,28卷,不。4、387 - 394年,2007页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- b . s . Nehls Asawapirom, s . Fuldner大肠价格,t·法雷尔和美国Scherf,“半导体聚合物通过微波铃木和Stille交叉耦合反应,”gydF4y2Ba先进功能材料gydF4y2Ba,14卷,不。4、352 - 356年,2004页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- k·r·卡特“镍(0)介导的耦合通过微波化学聚合反应,”gydF4y2Ba大分子gydF4y2Ba,35卷,不。18日,第6759 - 6757页,2002年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- j·皮特:赵,s . k . Lee)和g·c . Bazan”从解决固态转变从混合溶剂在聚合物太阳能电池,“gydF4y2Ba大分子gydF4y2Ba第41卷。。22日,第8659 - 8655页,2008年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- r·f·Cossiell l . Akcelrud, d . z . Atvars”溶剂和MEH-PPV分子量影响荧光发射,“gydF4y2Ba巴西化学学会杂志》上gydF4y2Ba,16卷,p。74年,2005年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- r·j·克莱恩m . d . McGehee e . n . Kadnikova j . Liu j . m . j . f和m . f .托尼“依赖regioregular保利(3-hexylthiophene)电影的形态和场效应迁移率在分子量,”gydF4y2Ba大分子gydF4y2Ba,38卷,不。8,3312 - 3319年,2005页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- t .山本、问:方和t . Morikita“新组成的可溶性聚(aryleneethynylene)传导benzothiadiazole单位和电子基dialkoxybenzene单位。在基质合成、分子组装、定位,电化学和光学性质,“gydF4y2Ba大分子gydF4y2Ba,36卷,不。12日,第4267 - 4262页,2003年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- 山本t、d . Komarudin Arai m . et al .,“广泛的研究gydF4y2Ba保利的叠加(3-alkylthiophene-2 5-diyl)和聚(4-alkylthiazole-2 5-diyl)年代由光学光谱,核磁共振分析,光散射分析,x射线晶体学,“gydF4y2Ba美国化学学会杂志》上gydF4y2Ba,卷120,不。9日,第2058 - 2047页,1998年。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
- j .渡边b·r·哈克尼斯·m·宋,h . Ichimura刚性杆聚酯柔性侧链。4所示。向温的行为和阶段结构基于1聚酯,4-dialkyl酯苯四酸和4,gydF4y2Ba双苯酚。”gydF4y2Ba大分子gydF4y2Ba,27卷,不。2、507 - 512年,1994页。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
版权gydF4y2Ba
版权©2011年罗伯特·c·棺材等。这是一个开放的分布式下文章gydF4y2Ba知识共享归属许可gydF4y2Ba,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。gydF4y2Ba