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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2016

03.06.2016

Novel benzo(1,2-b:4,5-b’)dithiophene-based donor–acceptor conjugated polymes for polymer solar cells

verfasst von: Dan Zhou, Kexin Chen, Xueming Zhong, Mingjun Li, Yuancheng Qin, Yanrong Zhao

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 9/2016

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Abstract

Two new donor–acceptor (D-A) alternative copolymers, poly{4-(5-(4,8-bis(dodecyloxy)-6-methylbenzo[1,2-b:4,5-b’]-dithiophen-2-yl) -4–dodecylthiophen-2-yl)-2-dodecyl-7-(4-dodecyl-5-methylthiophen-2-yl)-2H-benzo[d] [13] triazole} (P1) and poly{4-(5-(4,8-bis(dodecyloxy)-6-methylbenzo -[1,2-b:4,5-b’]dithiophen-2-yl)-4-dodecylthiophen-2-yl)-2-dodecyl-9-(4-dodecyl-5methylthiophen-2-yl)-6,7-dimethyl-2H- [13] triazolo[4,5-g]quinoxaline} (P2), were designed and synthesized. Also, the effects of the structural variation on their properties, especially their UV and electrochemical behaviors, were studied. The polymers were verified by NMR and characterized by TGA, UV–vis absorption and electrochemical cyclic voltammetry. It was found that P1 exhibits stronger π-π stacking and aggregation in solid film related to in solution state than those of P2. All the polymers show narrow band gaps, with the electro-chemical band gaps (E g EC ) 1.45 eV for P1 and 1.61 eV for P2. Interestingly, the polymer P2 exhibits power conversion efficiency (PCE) of 2.2 %, while the copolymer P1 shows an improvement PCE of 2.9 %. It indicates that mildly tailoring the acceptor segments of the D-A copolymer is a facile and promising approach for active layer engineering to developing high performance polymer solar cells.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat G. Yu, J. Gao, J.C. Hummelen, F. Wudl, A.J. Heeger, Science 270, 1789 (1995)CrossRef G. Yu, J. Gao, J.C. Hummelen, F. Wudl, A.J. Heeger, Science 270, 1789 (1995)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat N. Shin, H.J. Yun, Y. Yoon, H.J. Son, S.Y. Ju, S.K. Kwon, Y.H. Kim, Macromolecules 48, 3890 (2015)CrossRef N. Shin, H.J. Yun, Y. Yoon, H.J. Son, S.Y. Ju, S.K. Kwon, Y.H. Kim, Macromolecules 48, 3890 (2015)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Y. Lin, Q. He, F. Zhao, L. Huo, J. Mai, X. Lu, Y. Sun, J. Am. Chem. Soc. 138, 2973 (2016)CrossRef Y. Lin, Q. He, F. Zhao, L. Huo, J. Mai, X. Lu, Y. Sun, J. Am. Chem. Soc. 138, 2973 (2016)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat P.P. Khlyabich, B. Burkhart, B.C. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 134, 9074 (2012)CrossRef P.P. Khlyabich, B. Burkhart, B.C. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 134, 9074 (2012)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat F. Livi, N.K. Zawacka, D. Angmo, M. Jørgensen, F.C. Krebs, E. Bundgaard, Macromolecules 48, 3481 (2015)CrossRef F. Livi, N.K. Zawacka, D. Angmo, M. Jørgensen, F.C. Krebs, E. Bundgaard, Macromolecules 48, 3481 (2015)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Q. Hou, T. Jia, J. Liu, S. Luo, G. Shi, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 4284 (2013)CrossRef Q. Hou, T. Jia, J. Liu, S. Luo, G. Shi, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 4284 (2013)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat D. Gao, G.L. Gibson, J. Hollinger, P. Li, D.S. Seferos, Polym. Chem. 6, 3353 (2015)CrossRef D. Gao, G.L. Gibson, J. Hollinger, P. Li, D.S. Seferos, Polym. Chem. 6, 3353 (2015)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat P. Huang, J. Du, S.S. Gunathilake, E.A. Rainbolt, J.W. Murphy, K.T. Black, M.C. Biewer, J. Mater. Chem. A 3, 6980 (2015)CrossRef P. Huang, J. Du, S.S. Gunathilake, E.A. Rainbolt, J.W. Murphy, K.T. Black, M.C. Biewer, J. Mater. Chem. A 3, 6980 (2015)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Z. Wu, C. Sun, S. Dong, X.F. Jiang, S. Wu, H. Wu, Y. Cao, J. Am. Chem. Soc. 138, 2004 (2016)CrossRef Z. Wu, C. Sun, S. Dong, X.F. Jiang, S. Wu, H. Wu, Y. Cao, J. Am. Chem. Soc. 138, 2004 (2016)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat C.-Y. Chang, Y.-J. Cheng, S.-H. Hung, J.-S. Wu, W.-S. Kao, C.-H. Lee, C.-S. Hsu, Adv. Mater. 24, 549 (2012)CrossRef C.-Y. Chang, Y.-J. Cheng, S.-H. Hung, J.-S. Wu, W.-S. Kao, C.-H. Lee, C.-S. Hsu, Adv. Mater. 24, 549 (2012)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat R.M. Duan, L. Ye, X. Guo, Y. Huang, P. Wang, S.Q. Zhang, J.P. Zhang, L.J. Huo, J.H. Hou, Macromolecules 45, 3032 (2012)CrossRef R.M. Duan, L. Ye, X. Guo, Y. Huang, P. Wang, S.Q. Zhang, J.P. Zhang, L.J. Huo, J.H. Hou, Macromolecules 45, 3032 (2012)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat B. Burkhart, P.P. Khlyabich, B.C. Thompson, Macromolecules 45, 3740 (2012)CrossRef B. Burkhart, P.P. Khlyabich, B.C. Thompson, Macromolecules 45, 3740 (2012)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat D. Lee, E. Hubijar, G.J.D. Kalaw, J.P. Ferraris, Chem. Mater. 24, 2534 (2012)CrossRef D. Lee, E. Hubijar, G.J.D. Kalaw, J.P. Ferraris, Chem. Mater. 24, 2534 (2012)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat L. Huo, X. Guo, S. Zhang, Y. Li, J. Hou, Macromolecules 44, 4035 (2011)CrossRef L. Huo, X. Guo, S. Zhang, Y. Li, J. Hou, Macromolecules 44, 4035 (2011)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Z.G. Zhang, K.L. Zhang, G. Liu, C.X. Zhu, K.G. Neoh, E.T. Kang, Macromolecules 42, 3104 (2009)CrossRef Z.G. Zhang, K.L. Zhang, G. Liu, C.X. Zhu, K.G. Neoh, E.T. Kang, Macromolecules 42, 3104 (2009)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat S. Subramaniyan, H. Xin, F.S. Kim, S.A. Jenekhe, Macromolecules 44, 6245 (2011)CrossRef S. Subramaniyan, H. Xin, F.S. Kim, S.A. Jenekhe, Macromolecules 44, 6245 (2011)CrossRef
20.
21.
Zurück zum Zitat Y. Liang, D. Feng, Y. Wu, S.T. Tsai, G. Li, C. Ray, L. Yu, J. Am. Chem. Soc. 131, 7792 (2009)CrossRef Y. Liang, D. Feng, Y. Wu, S.T. Tsai, G. Li, C. Ray, L. Yu, J. Am. Chem. Soc. 131, 7792 (2009)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat L. Dou, J. Gao, E. Richard, J. You, C.-C. Chen, K.C. Cha, Y. He, G. Li, Y. Yang, J. Am. Chem. Soc. 134, 10071 (2012)CrossRef L. Dou, J. Gao, E. Richard, J. You, C.-C. Chen, K.C. Cha, Y. He, G. Li, Y. Yang, J. Am. Chem. Soc. 134, 10071 (2012)CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat J. Hou, M.H. Park, S.Q. Zhang, Y. Yao, L.-M. Chen, J.-H. Li, Y. Yang, Macromolecules 41, 6012 (2008)CrossRef J. Hou, M.H. Park, S.Q. Zhang, Y. Yao, L.-M. Chen, J.-H. Li, Y. Yang, Macromolecules 41, 6012 (2008)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat M. Icli, M. Pamuk, F. Algi, A.M. Onal, A. Cihaner, Chem. Mater. 22, 4034 (2010)CrossRef M. Icli, M. Pamuk, F. Algi, A.M. Onal, A. Cihaner, Chem. Mater. 22, 4034 (2010)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat H. Zhou, L. Yang, A.C. Stuart, S.C. Price, S. Liu, W. You, Angew. Chem. Int. Ed. 50, 2995 (2011)CrossRef H. Zhou, L. Yang, A.C. Stuart, S.C. Price, S. Liu, W. You, Angew. Chem. Int. Ed. 50, 2995 (2011)CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat M. Zhang, H. Fan, X. Guo, Y. He, Z. Zhang, J. Min, J. Zhang, G. Zhao, X. Zhan, Y. Li, Macromolecules 43, 5706 (2010)CrossRef M. Zhang, H. Fan, X. Guo, Y. He, Z. Zhang, J. Min, J. Zhang, G. Zhao, X. Zhan, Y. Li, Macromolecules 43, 5706 (2010)CrossRef
29.
30.
Zurück zum Zitat R. Mondal, S. Ko, J.E. Norton, N. Miyaki, H.A. Becerril, E. Verploegen, M.F. Toney, J.-L. Bredas, M.D. McGehee, Z. Bao, J. Mater. Chem. 19, 7195 (2009)CrossRef R. Mondal, S. Ko, J.E. Norton, N. Miyaki, H.A. Becerril, E. Verploegen, M.F. Toney, J.-L. Bredas, M.D. McGehee, Z. Bao, J. Mater. Chem. 19, 7195 (2009)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat A. Hayakawa, O. Yoshikawa, T. Fujieda, K. Uehara, S. Yoshikawa, Appl. Phys. Lett. 90, 163517 (2007)CrossRef A. Hayakawa, O. Yoshikawa, T. Fujieda, K. Uehara, S. Yoshikawa, Appl. Phys. Lett. 90, 163517 (2007)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Q. Wei, T. Nishizawa, K. Tajima, K. Hashimoto, Adv. Mater. 20, 2211 (2008)CrossRef Q. Wei, T. Nishizawa, K. Tajima, K. Hashimoto, Adv. Mater. 20, 2211 (2008)CrossRef
Metadaten
Titel
Novel benzo(1,2-b:4,5-b’)dithiophene-based donor–acceptor conjugated polymes for polymer solar cells
verfasst von
Dan Zhou
Kexin Chen
Xueming Zhong
Mingjun Li
Yuancheng Qin
Yanrong Zhao
Publikationsdatum
03.06.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 9/2016
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-5061-9

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