本發(fā)明屬于功能高分子領(lǐng)域，具體涉及一類太陽(yáng)能電池界面材料。

背景技術(shù)：

目前研究和應(yīng)用最廣泛的太陽(yáng)電池主要是單晶硅、多晶硅和非晶硅系列電池，然而該類電池具有原料成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、制造工藝成本高、能耗高、等缺點(diǎn)限制了其進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化。作為第三代太陽(yáng)能電池，有機(jī)太陽(yáng)能電池具有低成本、柔性好、易制備等顯著優(yōu)勢(shì)，通過(guò)調(diào)節(jié)材料結(jié)構(gòu)來(lái)開(kāi)發(fā)新型高轉(zhuǎn)化率的有機(jī)太陽(yáng)能電池是一種可以有效提高太陽(yáng)能電池的性能的研究方法。目前已有研究表明有機(jī)太陽(yáng)能電池中，介于金屬氧化物和活性層之間的界面層，能夠有效改變金屬氧化物表面形貌、且對(duì)活性層縱向形貌有一定的調(diào)節(jié)作用。界面層對(duì)整個(gè)電池的能量轉(zhuǎn)化效率有著重要影響，對(duì)開(kāi)發(fā)新型高轉(zhuǎn)化率的太陽(yáng)能電池具有十分重要的意義。

近年來(lái)，科研人員設(shè)計(jì)合成了一系列基于9,9-二(烷基胺)芴片段的共聚物，能夠有效改進(jìn)活性層與傳輸層的界面性能。曹鏞等人合成的pfn是目前廣泛使用的界面層材料，該材料可有效提高器件的voc，jsc，和ff[appl.phys.lett.2009,95,043301；j.mater.chem.,2010,20,2617–2622；adv.mater.2011,23,4636–4643；adv.funct.mater.2012,22,2846–2854；organicelectronics,2014,15,758–774]。針對(duì)該類材料與界面相互作用較弱的缺點(diǎn)，黃飛等人通過(guò)在脂溶性片段中引入烯烴[adv.energymater.2016,1502563]、氧丁環(huán)[j.am.chem.soc.,2013,135(41),15326–15329]等方式，在加熱或者光照條件下發(fā)生交聯(lián)來(lái)提高該類材料的穩(wěn)定性及穩(wěn)固與界面的相互作用。方俊峰等人報(bào)道了基于pfn氨基片段的小分子界面層材料[adv.energymater.2014,1400359]，可將ptb7/pc71bm為活性層的太陽(yáng)能電池效率提高到8.93％。彭強(qiáng)等人也報(bào)道了基于三苯胺結(jié)構(gòu)的小分子受體材料[adv.funct.mater.2016,adfm.201504734]，該類材料可將ptb7/pc71bm為活性層的太陽(yáng)能電池效率提高到10.1％。

鑒于以上所述界面層對(duì)電池性能的影響，在界面層主鏈上引入疊氮衍生物制備的新型可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料有望進(jìn)一步改善金屬氧化物表面形貌，調(diào)節(jié)活性層縱向形貌分布，提升電荷傳輸能力，從而提高器件光伏性能，但是迄今還未見(jiàn)有關(guān)此類材料的制備方法及其應(yīng)用于光伏電池中的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，本發(fā)明提供一類基于疊氮衍生物的可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料：具有疊氮可交聯(lián)的基于芴、茚并芴骨架的高分子聚合物，醇溶性好，熱穩(wěn)定性好，可光照或加熱交聯(lián)。

將疊氮基團(tuán)引入到聚合物烷基鏈末端，由于疊氮官能團(tuán)在加熱或紫外光照下能夠交聯(lián)的特性，在極性片段修飾金屬氧化物表面、影響活性層縱向形貌分布的同時(shí)，通過(guò)聚合物鏈間交聯(lián)有效夠提升界面層穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升器件光電轉(zhuǎn)化性能；該類材料可有效提升器件性能，表現(xiàn)出比目前廣泛使用的界面材料pfn更佳的光電轉(zhuǎn)化性能。

本發(fā)明的疊氮可交聯(lián)聚合物具有以下結(jié)構(gòu)特征(式ⅰ～ⅵ)：

式ⅰ～ⅵ中，x,y,z是各個(gè)單體之間摩爾數(shù)比例，滿足x＝y(tǒng)+z，y＝x+z，或者z＝x+y特征之一；n為聚合度，是介于0～100萬(wàn)之間的自然數(shù)；

界面親和單元pg選自下述結(jié)構(gòu)之一：

該類結(jié)構(gòu)包括氨基以其氮氧化物，與碳原子數(shù)為1到8的直鏈或支鏈的鹵代烷季銨化所得到的季銨鹽，與各類酸(包括但不限于硝酸根、乙酸根、硫酸根、磷酸根、高氯酸根等)所形成的鹽，或者氮氧化物等形態(tài)存在的各類衍生物。

脂溶性單元lg選自下述結(jié)構(gòu)之一：

上述結(jié)構(gòu)中：a1為c，si或者ge原子；a2為n，p，或者as原子；a3為o，s，或者se原子；alk為碳原子數(shù)為1-20的直鏈或支鏈的烷基；r1是氫原子，氟原子，碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈的烷基，或者末端為疊氮基的碳原子數(shù)為1-20的直鏈或支鏈的烷基；r2是氫原子，碳原子數(shù)為1到10的直鏈或支鏈的烷基；r3是氫原子，氟原子，碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈的烷基，或者末端為氨基及其烷基衍生物的碳原子數(shù)為1-20的直鏈或支鏈的烷基；r4為碳原子數(shù)為1-20的直鏈或支鏈的烷基；r5是氫原子，氟原子，碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈的烷基，碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈的烷氧基，碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈的鄰、間、對(duì)位烷基苯基，碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈的鄰、間、對(duì)位烷氧基苯基。

本發(fā)明提供優(yōu)選的基于疊氮衍生物的可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料，其結(jié)構(gòu)式為如下化合物a-e中的任意一個(gè)：

結(jié)構(gòu)式a

結(jié)構(gòu)式b

結(jié)構(gòu)式c

結(jié)構(gòu)式d

結(jié)構(gòu)式e

本發(fā)明的制備方法包括以下步驟：該反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，將xmol末端為溴、硼酸、或者硼酸酯中一種官能團(tuán)的極性片段pg，ymol末端為溴、硼酸、或者硼酸酯中一種官能團(tuán)的疊氮衍生物，zmol末端為溴、硼酸、或者硼酸酯中一種官能團(tuán)的脂溶性片段lg按照x＝y(tǒng)+z，y＝x+z，或者z＝x+y中一種比例加入到干燥的兩口燒瓶中，甲苯/四氫呋喃/氯仿/乙醚中的一種或幾種溶劑溶解，單體濃度控制在0.1mol/l左右，通惰性氣體0.5h后加入0.02倍摩爾量的pd催化劑，加入或者不加入堿性添加物氫氧化四乙胺/碳酸鉀/碳酸鈉/氫氧化鈉中的一種或多種。繼續(xù)通氣0.5h后開(kāi)始加熱，回流反應(yīng)24～48h后，停止反應(yīng)。體系冷卻至室溫，將反應(yīng)液滴入甲醇中沉降，過(guò)濾，收集的聚合物真空烘箱50℃烘12h，依次用甲醇、正己烷、氯仿進(jìn)行索式提取，濃縮氯仿提取液，用甲醇再次沉降，過(guò)濾，得到如式i所示的含有茚并芴衍生物的共軛聚合物。

將該聚合物在四氫呋喃/甲醇/丙酮中的一種或幾種溶劑中，加入10當(dāng)量的雙氧水氧化得到對(duì)應(yīng)的氮氧化物。

將該聚合物在四氫呋喃/甲醇/丙酮中的一種或幾種溶劑中，加入10當(dāng)量的r2x進(jìn)行季銨化得到對(duì)應(yīng)的季銨鹽類化合物。

將該聚合物在四氫呋喃/甲醇/丙酮中的一種或幾種溶劑中，加入10當(dāng)量的質(zhì)子酸(包括但不限于硝酸、乙酸、硫酸、磷酸、高氯酸等)得到對(duì)應(yīng)的氨基鹽。

本發(fā)明能夠有效改善電極與活性層之間的電荷傳輸性能，降低電極表面功函數(shù)；通過(guò)紫外光照或加熱后交聯(lián)可進(jìn)一步提高界面層穩(wěn)定性；可作為界面修飾材料在太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域中應(yīng)用。

本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于：

1.合成的基于疊氮衍生物的可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料可通過(guò)正交溶液加工，易溶于甲醇，乙醇，水等極性溶劑；

2.合成的基于疊氮衍生物的可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料熱穩(wěn)定性好，其實(shí)分解溫度大于300℃；

3.合成的基于疊氮衍生物的可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料，能夠有效改善電極與活性層之間的電荷傳輸性能，降低電極表面功函數(shù)，適合做界面材料；

4.合成的基于疊氮衍生物的可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料，可通過(guò)紫外光照或加熱后交聯(lián)可進(jìn)一步提高界面層穩(wěn)定性；

5.合成的基于疊氮衍生物的可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料作為界面層在太陽(yáng)能電池中展示出了非常顯著的光電轉(zhuǎn)化效率提升，優(yōu)于目前廣泛使用的界面材料pfn。

6.制備的基于疊氮衍生物的可交聯(lián)太陽(yáng)能電池界面材料，成本低廉、性能優(yōu)異、穩(wěn)定性高，適合大面積制備使用。

附圖說(shuō)明

圖1是a～e中某一個(gè)共軛聚合物的c-v圖。

圖2是a～e中某一個(gè)共軛聚合物的c-v圖。

圖3是a～e中某一個(gè)共軛聚合物的c-v圖。

圖4是本發(fā)明的聚合物界面層光伏電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是zno、pfn或結(jié)構(gòu)式為a～e中某一個(gè)共軛聚合物為界面層時(shí)，使用富勒烯受體材料pc71bm時(shí)光伏電池的j-v曲線。

具體實(shí)施方式

下面分別對(duì)聚合物、聚合前體的合成方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，所舉例子并不限制本專利保護(hù)范圍，只是為了更好地理解本發(fā)明。用元素分析、核磁共振、質(zhì)譜等表征本發(fā)明疊氮可交聯(lián)聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，用熱衷分析表征其熱穩(wěn)定性，用循環(huán)伏安法表征其電化學(xué)性質(zhì)，用紫外吸收光譜研究其光物理性質(zhì)。

實(shí)施例1：脂溶性單元的合成

(1)6,6,12,12-四正辛基茚[1,2-b]芴(5)的制備

2.54g化合物4(10mmol)于100ml四氫呋喃/乙醚/甲基叔丁基醚中某一種或幾種溶劑中，ar保護(hù)，-20℃下滴加n-buli(2.5m,30mmol，12ml)并緩慢升至室溫后攪拌1.5h，再次冷卻至-20℃下加入正辛基溴(30mmol)后升至室溫下攪拌4h。再次加入30mmoln-buli和30mmol正辛基溴后于室溫下反應(yīng)過(guò)夜并點(diǎn)板檢測(cè)反應(yīng)。萃取，旋干溶劑后加入石油醚析出固體，柱層析收白色固體8.7g，收率95％。¹hnmr(500mhz,cdcl3),δ(ppm):7.78(dd,j＝2.0,7.0hz,2h),7.56(s,2h),7.37(dd,j＝3.0,13.5hz,4h),7.34-7.27(m,2h),2.08-2.04(m,8h),1.21-1.08(m,40h),0.83(t,j＝7.0hz,12h),0.71-0.69(m,8h).¹³cnmr(125mhz,cdcl3),δ(ppm):151.1,150.0,141.5,140.5,126.6,122.8,119.3,113.8,54.7,40.7,31.8,30.0,29.2,29.2,23.7,22.6,14.0.ms:702.6.

(2)2,8-二溴-6,6,12,12-四正辛基茚[1,2-b]芴(6)的制備

1.9g化合物5(27mmol)于30ml苯/四氯化碳/dmf/dmso中的一種或幾種溶劑中，加入br2/cubr/cubr2中的一種或幾種作為溴源，加熱到特定溫度下反應(yīng)24h。過(guò)濾，旋干濾液得到灰白色固體，過(guò)柱純化得2.1g白色固體，收率90％。¹hnmr(500mhz,cdcl3),δ(ppm):7.59(dd,j＝2.0,7.0hz,2h),7.55(s,2h),7.47-7.45(m,4h),1.98(t,j＝7.5hz,8h),1.18-1.03(m,40h),0.79(t,j＝7.0hz,12h),0.63-0.61(m,8h).¹³cnmr(125mhz,cdcl3),δ(ppm):153.4,150.0,140.3,140.0,129.8,126.1,120.9,120.8,114.0,55.1,40.5,31.8,29.9,29.2,29.2,23.7,22.6,14.1.ms:1011.2.

(3)偶聯(lián)前體化合物7的制備

10mmol聚合前體6在惰性氣體保護(hù)下，溶于50ml四氫呋喃/乙醚/甲基叔丁基醚中某一種溶劑或者某幾種溶劑的混合中，在低溫下加入4當(dāng)量正丁基鋰后于低溫下反應(yīng)1h，再加入3當(dāng)量的2-異丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二雜氧戊硼烷或者三甲基氯化錫后升至室溫下反應(yīng)24h。過(guò)柱純化得到白色固體為所需聚合前體。以化合物6‘為例，其表征數(shù)據(jù)具有如下特征：¹hnmr(500mhz,cdcl3),δ(ppm):7.81(d,j＝7.5hz,2h),7.74(dd,j＝4.5,7.0hz,4h),7.63(s,2h),2.06-1.99(m,8h),1.40(s,24h),1.16-1.05(m,40h),0.77(t,j＝7.0hz,12h),0.62-0.60(m,8h).¹³cnmr(125mhz,cdcl3),δ(ppm):150.6,150.4,144.5,140.9,133.7,128.8,118.8,114.4,83.7,54.8,40.5,31.8,30.0,29.2,29.2,25.0,23.7,22.6,14.1.ms:955.1.

實(shí)施例2：界面親和單元的合成

(1)2,7-二溴-9,9-二(6-二甲氨基己基)芴(12)的制備

1,6-二溴己烷(40ml，256mmol)，40ml的koh(50％)溶液和四丁基溴化銨(tbab，1.436g，4.3mmol)依次加入反應(yīng)瓶中，升溫至75℃下加入化合物11(5g，15.4mmol)繼續(xù)反應(yīng)15min，冷至室溫下用氯仿萃取(30mlx3)，有機(jī)相用1mhcl洗，飽和食鹽水洗，無(wú)水硫酸鎂干燥，除去dcm后減壓蒸餾除去1,6-二溴己烷，粗產(chǎn)物用硅膠柱純化(pe)。

將上述產(chǎn)物溶于50ml四氫呋喃/乙醚/甲基叔丁基醚中某一種溶劑或者某幾種溶劑的混合中，加入20當(dāng)量的二甲胺水溶液避光反應(yīng)24h后得到所需化合物，過(guò)柱純化得到白色固體。¹hnmr(500mhz,cdcl3),δ(ppm):7.55(d,j＝9.0hz,2h),7.47-7.45(m,4h),2.81(dd,j＝8.5,11.0hz,4h),2.68(s,12h),1.94-1.91(m,4h),1.60-1.57(m,4h),1.16-1.11(m,4h),0.61-0.58(m,4h).¹³cnmr(125mhz,cdcl3),δ(ppm):152.1,139.0,130.4,126.1,121.5,121.4,58.2,55.5,43.4,39.7,34.8,29.0,26.1,24.6,23.2.ms:578.5.

(2)2,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二雜氧戊硼烷基)-9,9-二(6-二甲氨基己基)芴(13)的制備

10mmol化合物12在惰性氣體保護(hù)下，溶于50ml四氫呋喃/乙醚/甲基叔丁基醚中某一種溶劑或者某幾種溶劑的混合中，在低溫下加入4當(dāng)量正丁基鋰后于低溫下反應(yīng)1h，再加入3當(dāng)量的2-異丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二雜氧戊硼烷后升至室溫下反應(yīng)24h。過(guò)柱純化得到白色固體為所需聚合前體。¹hnmr(500mhz,cdcl3),δ(ppm):7.82(d,j＝7.5hz,2h),7.76(d,j＝7.5hz,2h),2.84(dd,j＝8.5,11.0hz,4h),2.68(s,12h),1.94-1.91(m,4h),1.60-1.57(m,4h),1.42(s,24h),1.16-1.11(m,4h),0.61-0.58(m,4h).¹³cnmr(125mhz,cdcl3),δ(ppm):150.1,138.0,130.7,126.9,121.6,121.5,83.7,58.8,55.1,43.2,39.5,34.1,29.4,26.6,25.2,24.2,23.4.ms:672.6.

實(shí)施例3：含有疊氮官能團(tuán)的偶聯(lián)前體合成

x為溴、硼酸、硼酸酯中一種。

15.4mmol化合物1于150ml新開(kāi)瓶的dmso中，n2保護(hù)下加入疊氮化鈉(3eq.,46.2mmol，3g)并升溫至70℃下反應(yīng)12h，tlc檢測(cè)完全反應(yīng)后倒入500ml冰水中，氯仿萃取三次，合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。旋干得到所需化合物。hplc>99％。以x＝br為例：¹hnmr(500mhz,cdcl3),δ(ppm):7.52(d,j＝8.0hz,2h),7.47-7.43(m,2h),7.26(s,2h),3.15(t,j＝7.0hz,4h),1.94-1.91(m,4h),1.44-1.38(m,4h),1.17-1.05(m,8h),0.62-0.60(m,4h).

實(shí)施例4：以結(jié)構(gòu)式為a的共軛聚合物的合成為例

x1、x2、x3為溴、硼酸、硼酸酯中一種，三者不同時(shí)為溴或者硼的衍生物。

在氬氣保護(hù)下，將1.0mmol雙臂茚并芴衍生物1、0.8mmol界面親和單元2和0.2mmol疊氮衍生物3加入到干燥的兩口燒瓶中，用10ml甲苯/四氫呋喃/氯仿/乙醚中的一種或幾種溶解，通氬氣0.5h后加入0.02當(dāng)量的pd催化劑，加入或者不加入堿性添加物氫氧化四乙胺/碳酸鉀/碳酸鈉/氫氧化鈉中的一種或多種，繼續(xù)通氣0.5h，然后加熱回流24～48h。停止反應(yīng)。體系冷卻至室溫，加入20ml水淬滅反應(yīng)，用氯仿(20ml×3)萃取，合并有機(jī)相并于無(wú)水硫酸鈉干燥。旋干溶劑后加入少量氯仿溶解，將其滴入甲醇中沉降，過(guò)濾，收集的聚合物真空烘箱50℃烘12h，依次用甲醇、正己烷、氯仿進(jìn)行索式提取，濃縮氯仿提取液，用甲醇再次沉降，過(guò)濾，得到聚合物a。

實(shí)施例5：以結(jié)構(gòu)式為b的共軛聚合物的合成為例

x1、x2、x3為溴、硼酸、硼酸酯中一種，三者不同時(shí)為溴或者硼的衍生物。

在氬氣保護(hù)下，將1.0mmol雙臂茚并芴衍生物1、0.9mmol界面親和單元2和0.1mmol疊氮衍生物3加入到干燥的兩口燒瓶中，用10ml甲苯/四氫呋喃/氯仿/乙醚中的一種或幾種溶解，通氬氣0.5h后加入0.02當(dāng)量的pd催化劑，加入或者不加入堿性添加物氫氧化四乙胺/碳酸鉀/碳酸鈉/氫氧化鈉中的一種或多種，繼續(xù)通氣0.5h，然后加熱回流24～48h。停止反應(yīng)。體系冷卻至室溫，加入20ml水淬滅反應(yīng)，用氯仿(20ml×3)萃取，合并有機(jī)相并于無(wú)水硫酸鈉干燥。旋干溶劑后加入少量氯仿溶解，將其滴入甲醇中沉降，過(guò)濾，收集的聚合物真空烘箱50℃烘12h，依次用甲醇、正己烷、氯仿進(jìn)行索式提取，濃縮氯仿提取液，用甲醇再次沉降，過(guò)濾，得到聚合物b。

實(shí)施例6：以結(jié)構(gòu)式為c的共軛聚合物的合成為例

x1、x2、x3為溴、硼酸、硼酸酯中一種，三者不同時(shí)為溴或者硼的衍生物。

在氬氣保護(hù)下，將1.0mmol雙臂茚并芴衍生物1、0.95mmol界面親和單元2和0.05mmol疊氮衍生物3加入到干燥的兩口燒瓶中，用10ml甲苯/四氫呋喃/氯仿/乙醚中的一種或幾種溶解，通氬氣0.5h后加入0.02當(dāng)量的pd催化劑，加入或者不加入堿性添加物氫氧化四乙胺/碳酸鉀/碳酸鈉/氫氧化鈉中的一種或多種，繼續(xù)通氣0.5h，然后加熱回流24～48h。停止反應(yīng)。體系冷卻至室溫，加入20ml水淬滅反應(yīng)，用氯仿(20ml×3)萃取，合并有機(jī)相并于無(wú)水硫酸鈉干燥。旋干溶劑后加入少量氯仿溶解，將其滴入甲醇中沉降，過(guò)濾，收集的聚合物真空烘箱50℃烘12h，依次用甲醇、正己烷、氯仿進(jìn)行索式提取，濃縮氯仿提取液，用甲醇再次沉降，過(guò)濾，得到聚合物c。

實(shí)施例7：以結(jié)構(gòu)式為d的共軛聚合物的合成為例

聚合物a(100mg)溶于在四氫呋喃/甲醇/丙酮中的一種或幾種溶劑中，加入0.8ml溴乙烷后避光反應(yīng)24h，旋干溶劑即得到所需的聚合物d。

實(shí)施例8：以結(jié)構(gòu)式為e的共軛聚合物的合成為例

x1、x2、x3為溴、硼酸、硼酸酯中一種，三者不同時(shí)為溴或者硼的衍生物。

在氬氣保護(hù)下，將0.9mmol雙臂茚并芴衍生物1、1.0mmol界面親和單元2和0.1mmol疊氮衍生物3加入到干燥的兩口燒瓶中，用10ml甲苯/四氫呋喃/氯仿/乙醚中的一種或幾種溶解，通氬氣0.5h后加入0.02當(dāng)量的pd催化劑，加入或者不加入堿性添加物氫氧化四乙胺/碳酸鉀/碳酸鈉/氫氧化鈉中的一種或多種，繼續(xù)通氣0.5h，然后加熱回流24～48h。停止反應(yīng)。體系冷卻至室溫，加入20ml水淬滅反應(yīng)，用氯仿(20ml×3)萃取，合并有機(jī)相并于無(wú)水硫酸鈉干燥。旋干溶劑后加入少量氯仿溶解，將其滴入甲醇中沉降，過(guò)濾，收集的聚合物真空烘箱50℃烘12h，依次用甲醇、正己烷、氯仿進(jìn)行索式提取，濃縮氯仿提取液，用甲醇再次沉降，過(guò)濾，得到聚合物e。

實(shí)施例9：上述界面材料的電化學(xué)測(cè)試

用chi660d型電化學(xué)工作站，采用玻碳為工作電極，鉑絲電極為對(duì)電極，ag/ag+電極為參比電極，bu4n·pf6作電解質(zhì)，在乙腈/甲醇＝1：5的溶劑中，經(jīng)循環(huán)伏安法測(cè)定各聚合物的homo和lumo能級(jí)。

實(shí)施例10：上述界面材料在光伏器件中的應(yīng)用

采用如附圖3所示的三明治型電池結(jié)構(gòu)，將聚合物a-e按一定濃度溶于甲醇/乙酸/甲苯/四氫呋喃的一種或者幾種溶液中，按照一定厚度旋涂于zno表面；活性層采用ptb7-th與小分子受體按照一定的重量比制成活性層，有效面積0.16cm²，在newportthermaloriel69911模擬太陽(yáng)光源下進(jìn)行電流-電壓測(cè)試，利用keithley2400源表采集。部分界面材料的器件結(jié)果見(jiàn)表1，以pfn為界面層的i-v曲線和eqe見(jiàn)附圖4，以a～p為界面層的部分i-v曲線和eqe見(jiàn)附圖5。與pfn相比，聚合物a～p為界面層時(shí)可在不改變開(kāi)路電壓(voc＝0.98v)的前提下有效提高短路電流(jsc＝12.37ma/cm2，相比于pfn為界面層的器件提高0.26ma/cm2)，填充因子ff也有所提高。綜合器件性能可有效提高0.2％～1.0％。

表1是不同器件結(jié)構(gòu)、不同膜厚下，zno、pfn或結(jié)構(gòu)式為a～e中某一個(gè)共軛聚合物為界面層，使用富勒烯受體材料pc71bm時(shí)光伏電池性能數(shù)據(jù)。

表1

溶劑:氯苯+對(duì)二碘苯(97.5:2.5)；

器件結(jié)構(gòu):ito/zno/activelayer(90±0nm)/moo3(10nm)/al(100nm)；

活性層:ptb7:pc71bm＝1:1.510mg/ml；

器件面積0.16cm²。