Synthesis and characterization of three small band gap conjugated polymers for solar cell applications

We report on a new series of small band gap conjugated polymers utilizing donor-acceptor-donor substructures in the polymer backbone to broaden and extend the optical absorption to longer wavelengths. Three polymers were prepared by Suzuki polymerization, using the same donor-acceptor-donor segment but with different comonomers. The goal was to investigate how the optical and electronic properties of the polymers were influenced by the different comonomers. Electrochemical spectroscopy, using square-wave voltammetry, shows that increasing the electron-donating strength of the comonomer will raise the HOMO energy level of the polymer, resulting in a decreased band gap. This result is also manifested by comparing open-circuit voltages from the corresponding laboratory fabricated solar cells. The best performing photovoltaic cell, based on APFO-Green15/[60]PCBM (1 : 4 w/w), reached a J(sc) of 4.2 mA cm(-2), a V-oc of 0.73 V, and a FF of 0.54, giving a PCE of 1.7%.

Lindgren, Lars J,Chalmers(SwePub:) (författare)
Zhou, Yi,Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Linköpings universitet, Tekniska högskolan(SwePub:liu)yizh08 (författare)
Zhang, Fengling,Linköpings universitet, Biomolekylär och Organisk Elektronik, Linköpings universitet, Tekniska högskolan(SwePub:liu)fenzh60 (författare)
Inganäs, Olle,Linköpings universitet, Biomolekylär och Organisk Elektronik, Linköpings universitet, Tekniska högskolan(SwePub:liu)ollin59 (författare)
Andersson, Mats R,Chalmers(SwePub:) (författare)
Hellström, Stefan,1978-,Chalmers tekniska högskola, Institutionen för kemi- och bioteknik, Polymerteknologi(SwePub:scigloo)145683 (författare)
Inganas, O.(SwePub:scigloo)130091 (författare)
Linköpings universitet.Institutionen för fysik, kemi och biologi.(SwePub:liu)282
Linköpings universitet.Tekniska högskolan.(SwePub:liu)1751
Linköpings universitet.Institutionen för fysik, kemi och biologi.Biomolekylär och Organisk Elektronik.(SwePub:liu)2213
Chalmers tekniska högskola.Institutionen för kemi- och bioteknik.(SwePub:scigloo)369
Chalmers University of Technology.Department of Chemical and Biological Engineering.(SwePub:scigloo)369
Chalmers tekniska högskola.Institutionen för kemi- och bioteknik, Polymerteknologi.(SwePub:scigloo)385
Chalmers University of Technology.Department of Chemical and Biological Engineering, Polymer Technology.(SwePub:scigloo)385