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Bis(thien-2-yl)-2,1,3-benzothiadiazole-Diketopyrrolopyrrole Based Acceptor-Acceptor Conjugated Polymers: Design,Synthesis and the Synergistic Effect of the Substituent on Their Solar Cell Properties

Bis(thien-2-yl)-2,1,3-benzothiadiazole-Diketopyrrolopyrrole ...

引用

河南省化学会2018年学术年会

作者： Jun-ping Du Peng-ju Qin Lian-cai Xu Shao-ming Fang Feng-hua Chen Yun-xiang Xu Jiang Huang College of Material and Chemical Engineering Zhengzhou University of Light Industry

Three acceptor-acceptor conjugated copolymers(TBT-DPP, FTBT-DPP and HFTBT-DPP) based on diketopyrrolopyrrole unit and bis(thien-2-yl)-2,1,3-benthothiadiazole unit with different substituent groups as side chains have been synthesized and fully characterized. Polymer solar cells based on these copolymers as the electron donors and PC71 BM as the acceptor were fabricated. Because of the introduction of the substituent groups to bis(thien-2-yl)-2,1,3-benthothiadiazole fragment, the solubility can be improved effectively while the excellent thermal stability properties of the polymers were retained. Interesting, the photophysical properties, electrochemical properties, film structures and surface morphology of the polymers changed regularity along with the substituent groups. Density function theory calculations about the polymers structure explained the reasons for the change well. Conjugation level of the polymer backbone is one of key factors to effect on their properties. Their polymer solar cells performance is consistent well with their properties. The introduction of the two fluorine atoms induced the power conversion efficiency of the polymer solar cells improved twice while the synergistic effect of the substituent decreased seriously to zero.

关键词： Polymer solar cells Acceptor-acceptor conjugated polymer Synergistic effect bezothiadiazole Diketopyrrolopyrrole

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