该聚合物给体分子内的非共价构象锁定特性增强了聚合物的平面性、分子间有序性以及热稳定性,基于PPDT2FBT:PC7BM的OSCs实现了9.39%的效率。
颜河等人合成了一种使用嘘吩单元连接 BTZ单元的聚合物给体 PMBT4TCC13,并使用非剂制备了基于PHBT4T-CgCi:PCBM的OSCs,获得了7%的效率。
2020年,丁黎明等人设计了一种二噬吩并苯并二(DTBT)单元,将其与氟化的 DTBDT 单元进行共聚后,合成了新的聚合物给体 D18。
DTBT单元具有较大的分子平面性,导致D18 拥有更高的空穴迁移率。最终基于 D18:Y6 的OSCs 效率突破至18.22%。相应聚合物给体分子结构如上图所示。
并二嘘吩(TT)是一种稳定的配类杂环结构,构建的聚合物给体一般具有低的带隙。
2008 年,Yu等人制备了一种基于 TT的聚合物给体 PTBI。PTBI带隙为1.6eV,表现出与 PC61BM 互补的吸收光谱。
基于 PBTI:PC61BM的OSC是现出高达12.5mAcm的Jsc。进一步引入氟原子和优化侧链后,他们合成了一种新的聚合物给体PTB7,将PCE 提高到7.4%。
Chen 等人使用DTBDT单元替换PTB7中的BDT单元后,合成了经典的聚合物给体 PBT7-Th,进一步将效率提升至9.35%。
采用 TT 单元的聚合物给体分子结构如上图所示。目前具有TT结构的窄带隙聚合物给体在叠层OSCs的后节材料和半透明OSCs 材料中扮演非常重要的角色。
苯并二唾吩-4,8-二(BDD是一种高性能的接受电子单元,构建的聚合物给体一般具有中等的带隙。
2012 年,侯建辉等人报道了第一个基于 BDD的聚合物给体 PBDB-T。PBDB-T 膜表现出较强的随温度变化的聚集特性,以及优良的互穿型网络结构。
PBDB-T 具有与ITIC匹配的能级和补的吸收,两者共混后形成了合适的纳米级相分离结构,最终表现出 11.21%的PCE。