热交联聚合物光伏材料的合成及其复合膜微结构的稳定性研究

本体异质结结构是目前应用最成功的聚合物太阳能电池结构，但该结构很难精确控制所成给受体微结构的尺寸和形貌，使器件的光电转换效率和稳定性受到影响。本项目拟设计合成新型的无引发剂、可热交联的聚合物光伏材料，阐明聚合物的交联结构对本体异质结复合膜微结构及稳定性的影响，最终利用聚合物光伏材料的交联结构来调控复合膜微相分离结构，从而提高器件光伏性能和长效稳定性。具体内容包括：无引发剂、可热交联的共轭聚合物的设计合成与表征；聚合物太阳能电池的制备与性能研究；复合膜微结构与稳定性研究；光伏器件的稳定性研究。对交联型聚合物光伏材料的设计合成以及微结构的稳定性展开深入研究，将有助于深刻理解共轭聚合物结构与复合膜微结构的关系、有助于理解复合膜微结构与器件光伏性能及长期稳定性的关系，这对聚合物光伏材料和聚合物太阳电池的理论研究和实际应用具有非常重要的意义。

本体异质结结构是目前应用最成功的聚合物太阳能电池结构，但该结构很难精确控制所得给受体微结构的尺寸和形貌，使器件性能和稳定性受到影响。交联型共轭聚合物在发光二极管领域已得到成功应用，但将其应用于聚合物光伏领域还没有研究报道。本项目设计合成了一系列新型的无引发剂、可交联的聚合物光伏材料，并研究了聚合物光伏材料的交联结构对复合膜微结构与器件稳定性的影响，利用聚合物光伏材料的交联结构成果的控制了共混膜微相分离结构，最终使器件性能和稳定性得到显著提高。具体研究内容包括：无引发剂、可交联的共轭聚合物的设计合成与表征；聚合物太阳能电池的制备与性能研究；复合膜微结构研究；器件的稳定性研究。基于交联型的共轭聚合物,我们成功制备出平面-本体集成结构聚合物太阳电池。对复合膜微结构与器件稳定性展开深入研究，有助于深刻理解共轭聚合物结构与共混膜微结构的关系、有助于理解共混膜微结构与器件光伏性能及长期稳定性的关系，这对聚合物光伏材料和聚合物太阳电池的理论研究和实际应用具有非常重要的意义。在该项目的资助下，相关研究结果发表了18篇SCI论文。