资 源 简 介
自从人们发现处于基态非简并态的共轭聚合物与富勒烯之间有光诱导电子转移发生以来【1，2j，这些材料已经被考虑应用于制作大面积的可折叠的太 阳能电池_3．4J．这些工作引起了人们的极大兴趣 ，受到各国科学家极大的关注 ．美国、日本、欧共体等给予了大量的投入，欧共体还联合起来组成了太阳能电池研究所进行研究和开发 ．第一代有机太 阳能电池是 P／N型异质结二极管 ，由电子给体分子组成 的 P型薄膜和电子受体组成 的 N型薄膜来共同构成 ．形态象三明治一 样（图 1）．两种有机薄膜构成的平面异介质引起了整流作用 ，光电流和 PV效应L5．6J，但是 ，正是 由于其平面 的几何界面 ，限制了给体与受体之间的相互作用 ，使得 ．，值 比较小 ．通过直接将 P型共轭 聚合物与 N型富勒烯混合组成 复合物 ，可以有效提高 ．，值L7』．国内黄红敏等L9J研究 了 P型共轭聚合物与 N型富勒烯混合组成复合物也得到了光电转换效率提高的结果 ．这种复合物组成的“主体异质结”电池 ，仍然受几个关键因素的影响 ：（1）共轭聚合物与富勒烯的兼容性是决定混合物物理形态的关键因素 ．相分离与富勒烯 的簇效应的出现，都会降低给体分子与受体分子之间的相互作用_1．（2）这种装置中，光电流的传输与空穴传输 的平衡是非常重要 的，对于经过给体的空穴传输和经过受体的电子传输 ，一个真正的双 向通道是 必须 ，而簇 效应 会 导致 在 P．N之 间 出现 真 空 ，从而影响了电荷的传输 J0_．阳极图 1 有机太阳能电池结构示意图 Figure1 Organic solarcellstructure 活 性层所以开发具有 D-A特性，能够同时进行 电子和空穴传输的单一物质材料，是一项意义非常重大的课题 ．达到这个目标的一个很好 的方式是设计和合成具有 P型性质的共轭聚合物骨架 ，同时又具有 N型富勒烯侧链 的双功能聚合物 ．通过这种方式 ，化合物的二级结构可以通过双功能聚合物的一 级结构来调控 ．给体与受体之间的相互作用的面积被扩大 ，而相分离与富勒烯的簇效应被有效的禁阻．除此之外，给体与受体之间的相互作用可 以通过调控给体与受体部分的结构和性质来进行调节ll．合成有效的双功能聚合物可以使得 P．N型异质结电池在分子水平上实现 ．本文首先综述了超快光诱导电子转移研究状况，以富勒烯衍生物为光敏层的太阳能电池的性能 ，共轭聚合物与富勒烯组成的电荷转移复合物 ，以及 由它们所组成的“主体异质结”太阳能电池的性能 ．然后综述了含有侧链富勒烯的双功能聚合物的合成以及在太阳能电池方面的应用
