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  近年來，有機聚合物太陽能電池獲得了快速的發(fā)展，引起了全球科研工作者的廣泛關注。目前，相比富勒烯聚合物太陽能電池，非富勒烯聚合物單節(jié)太陽能電池的能量轉換效率(PCE)已經超過14%。廣泛研究的有機光伏(OPV)材料包括小分子和聚合物給體以及小分子和聚合物受體，但是，無規(guī)共軛聚合物給體和受體的研究相對較少。因此，開展無規(guī)共聚物為有機太陽能電池提供了更多可供選擇的聚合物給體或者受體，也有利于更大程度提高有機光伏效率。

  有機太陽能電池的PCE與開路電壓(Voc)，短路電流密度(Jsc)和填充因子(FF)具有一定的比例關系。通過引入第三組分調節(jié)分子吸收及吸收系數(shù)、軌道能級，還能夠精準地調控分子的結晶性，使得開路電壓(Voc)，短路電流密度(Jsc)和填充因子(FF)獲得全面的提高。因此，在《高分子學報》2019年第1期發(fā)表的專論中南昌大學陳義旺教授課題組系統(tǒng)評述了無規(guī)共聚策略精準調控分子結構以及有機光伏性能方面的研究進展。

  近年來，陳義旺教授課題組在精準調控無規(guī)共軛聚合物分子結構方面取得較大的進展�；贜2200聚合物構建的無規(guī)共聚物受體PNDI-2T-TR，器件效率達到8.13% (Angew.Chem. Int. Ed., 2018, 57, 4580-4584)，是目前無規(guī)共聚物受體最高的效率之一，并且相比N2200器件，Voc、Jsc和FF均獲得全面的提高。器件參數(shù)大幅度提高的主要原因是精準調控無規(guī)共聚物的分子結構，改善吸收強度、控制能級和降低分子結晶性，從而獲得器件參數(shù)的全面提高。在無規(guī)共聚物給體方面，在PffBT4T-2OD體系中添加第三組分四氟苯構建的三元聚合物給體PffBT-2TPF4-9/1，來降低分子的強結晶性，并與PC61BM搭配，其最優(yōu)的器件效率達到9.4% (Nano Energy, 2017, 37, 32–39)，F(xiàn)F達到70%。相比PffBT4T-2OD:PC61BM器件，PffBT-2TPF4-9/1:PC61BM光伏器件實現(xiàn)室溫溶液加工有機太陽能電池，并且達到很好的電荷傳輸。另外，通過使用非鹵溶劑改善分子形貌，促進太陽能效率的提高，他們采用三甲苯作為非鹵溶劑，將PffBT-2TPF4-9/1:PC61BM器件效率提高到9.9% (Nano Energy, 2017, 41, 27–34)，并且Voc和FF均獲得很好的提高。

  綜上，該篇文章系統(tǒng)評述了無規(guī)共聚策略精準調控分子結構對紫外吸收及吸收系數(shù)、電子軌道能級、溶解性和薄膜形貌以及結晶性的影響。為廣大科研工作者在無規(guī)共聚物材料的精準調控方面，提供了更為有效的策略。最后，并對該方向的發(fā)展提出了前瞻性的期望和愿景。

  相關工作由南昌大學陳義旺教授課題組發(fā)表在《高分子學報》專論欄目，文章的第一作者是南昌大學化學學院的張有地博士，南昌大學陳義旺教授為通訊作者(高分子學報. 2019, 50(1): 13-26, 

  DOI: doi/10.11777/j.issn1000-3304.2018.18193)。

  鏈接地址：http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20180193chenyiwang.pdf