الضوئية P- نوع مترافق البوليمر من قبل الجهة المانحة وطبقة مشتق الفوليرين الفلورين أو المخلوطة مستقبلات نشط نوع N- أشباه الموصلات العضوية يتوسطون بين القطب موصل شفاف وقطب معدني يتكون من، وكانت المزايا البارزة للقدرة على التصنيع، وخفيفة الوزن، والقدرة على أن تكون ملفقة في الأجهزة مرنة وشفافة محور أبحاث الطاقة العالمية في السنوات الأخيرة.تطبيقات الخلايا الشمسية من البوليمر تتطلب كفاءة عالية والاستقرار عالية للجهاز، وانخفاض التكلفة هذا يعتمد أساسا على تطوير المواد الضوئية.
ومنذ عام 1995 ألان هيغير J. ووضع مفهوم متغاير الأكبر إلى الأمام، البوليمر والمواد الضوئية الشمسية والأجهزة للحصول على التنمية المستدامة. وفي المراحل الأولى من الدراسة، وانخفاض كفاءة الجهاز، فإن التركيز الرئيسي من البحث هو تحسين الفوليرين مشتقة متقبل البوليمر كفاءة المواد الضوئية من خلال تصميم وتركيب نظام الضيق، وامتصاص واسع وجود مستوى هومو أقل من المواد الضوئية المانحة، ومستوى الطاقة LUMO أعلى من الجهاز لزيادة قصيرة الدوائر الحالية فتح دائرة الجهد وكفاءة تحويل الطاقة. في السنوات الأخيرة، مع فجوة ضيقة عدم الفوليرين-N- اكتب مواد أشباه الموصلات متقبل العضوية، واسعة النطاق الفجوة الضوئية ماص البوليمر مكملة بذلك في تنمية الجسم من المواد الضوئية، والخلايا الشمسية البوليمر وقد تم تحسين كفاءة تحويل الطاقة بسرعة، وكفاءة الأجهزة منطقة صغيرة في المختبر قد تجاوزت 12 ~ 13٪ في الآونة الأخيرة، وصلت إلى العتبة التي يمكن تطويرها لتطبيق عملي.لتحسين الاستقرار والحد من التكلفة أصبح التطبيق العملي للخلايا الشمسية البوليمر ومع ذلك، فإن معظم المواد الكهروضوئية عالية الكفاءة المبلغ عنها حاليا معقدة في الهيكل ويصعب توليفها، لذلك فمن الصعب تلبية احتياجات التطبيقات التجارية. وسوف تكون المواد الضوئية فعالة من حيث التكلفة تحديا كبيرا للتطبيقات التجارية للخلايا الشمسية البوليمر.
بدعم من مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية والأكاديمية الصينية للعلوم عن المشروع، والأكاديمية الصينية للعلوم، والأكاديمية الصينية للعلوم في معهد الكيمياء، مختبر معهد المواد الصلبة العضوية الباحث الباحثين لي وينج فانج مجموعة أبحاث صممت مؤخرا وتوليفها البوليمر منخفضة التكلفة المواد الفعالة PTQ10 (التركيب الجزيئي هو مبين في الشكل أ). PTQ10 DA هو كوبوليمر هيكل بسيط فيه حلقة ثيوفين كوحدة واحدة، quinoxaline كوحدة والمتقبلة. سلاسل الجانب alkoxy أدخلت في الكينولين، البلمرة quinoxaline من أجل تحسين وتعزيز ذوبان ضوء استيعاب المواد، وإدخال مكرر استبدال ذرة الفلور مستوى هومو من البوليمر من أجل خفض وتحسين التنقل حفرة. جزيء يمكن أن يكون على مرحلتين التوليف بدءا مواد غير مكلفة (FIG. ج) في حين تحقيق ما يقرب من 90٪ المحصول الكلي، بحيث يتم تقليل التكلفة المادية إلى حد كبير. الأهم من ذلك، استخدام PTQ10 المانحة الضوئية بنية بسيطة نسبيا نوع N- IDIC أشباه الموصلات العضوية (لوحة أ) هو مستقبلات تنتج (انظر هيكل الجهاز الحد الأقصى لكفاءة تحويل الطاقة في الشكل B) هو 12.70٪، وكفاءة جهاز بنية عكسية تصل إلى 12.13٪ (كفاءة أكدها معهد الصين للمترولوجيا هو 12٪). إن الطبقة النشطة لديه سمك داخل 100nm لمجموعة 300nm كفاءة الجهاز يمكن أن يكون أكثر من 10٪، وهو منطقة كبيرة جدا من الجهاز أعد مفيدة مقارنة كفاءة الحالية المرتفعة التي تم الإبلاغ عنها في أدبيات البوليمر أكثر من 10٪ من المانحين المواد الضوئية، PTQ10 لديه المزايا المتميزة لكلا من الغلة والكفاءة، سواء في خطوات التوليف.
وبالنظر إلى مزايا منخفضة التكلفة، وكفاءة عالية وسمك الحساسية، و PTQ10 واعدة للغاية باعتبارها مادة المانحة البوليمر في التطبيقات التجارية للخلايا الشمسية البوليمر.وقد نشر العمل في العدد 21 فبراير من نات. كومون 2018، 9، 743).
