一种溶液加工的新AABB型共聚噻吩的结构转变
有机电子器件通常是通过溶液法来进行加工的,比如卷对卷印刷,喷墨打印等。从这个意义上说,决定最终器件性能的是溶液中形成的微观结构。溶剂的亲和力和挥发速率是重要的因素。同时,溶液快速挥发往往形成亚稳态结构,在某些情况下会发生多重转变。最近一种新型AABB型噻吩共聚物被合称出来,poly[5,5’-bis(2-butyloctyl)-(2,2’-bithiophene)-4,4’-dicarboxylate-alt-5,5’-2,2’-bithiophene],简称PDCBT, 它显示了在太阳能电池方面优良的电学性能。中国科学院化学研究所的研究人员对PDCBT溶液薄膜的结构演变进行了系统研究,相关结果发表在2016年11月份的Macromolecules杂志上。
他们采用了多种技术来研究PDCBT中的结构转变,对玻璃化转变温度,熔融和结晶温度进行了测定。其中结晶区的结构转变利用北京同步辐射装置1W2A-小角散射实验站的原位广角散射技术进行了研究。发现升温过程中100晶面的衍射强度增大,半峰宽变窄,表明材料沿侧链方向有序程度提高。结构的重组对太阳能电池的光电转化效率和填充因子有一定的影响。
图1 PDCBT的分子结构,DSC曲线和DMA曲线,表明升温存在复杂的结构转变。
发表文章:
Haiming Chen, Guoming Liu*, Yunpeng Qin, Alejandro J. Müller, Jianhui Hou, Dujin Wang* Structural Transitions in Solution Cast Films of a New AABB Type Thiophene Copolymer. Macromolecules 49(2016), 8653−8660.