α-/β-角型烷基化萘并二噻吩之結構異構性對其共軛高分子特性之影響與在有機太陽能電池及場效電晶體之應用

鄭勝文 ； 邱德洋 ； 蔡哲恩 ； 梁威威 ； 鄭彥如

《化工》 63卷3期 (2016/06) Pp. 65-74

https://doi.org/10.29803/CE.201606_63(3).0007

摘要

本研究透過區域選擇性之合成方法設計兩個互為結構異構物之角型烷基化萘并二噻吩4,9-didodecyl α-aNDT與4,9-didodecyl β-aNDT，並將錫化後的α-aNDT與β-aNDT單體分別與Br-DTNT單體共聚形成兩個亦互為結構異構物之低能隙共軛高分子PαNDTDTNT與PβNDTDTNT。並經由光學、電學、理論計算與2D-WAXD之分析，系統性地探討α-aNDT與β-aNDT單體之結構異構性對其共軛高分子特性之影響，並了解高分子之構型如何影響有機太陽能電池與有機場效電晶體之元件表現。最終，PαNDTDTNT之OFET電洞遷移率為0.214 cm^2V^(-1)s^(-1)，PβNDTDTNT為0.038 cm^2V^(-1)s^(-1)。此外PαNDTDTNT：PC_(71)BM所混摻的太陽能電池元件可達到8.01%優異的效率，而PβPNDTD：PC_(71)BM效率為3.6%。