PTB7-Th
[CAS# 1469791-66-9]

基本信息

• 产品分类: 催化剂及助剂 >> 聚合物
• 英文名: PTB7-Th
• 别名: PCE-10; Poly([2,6'-4,8-di(5-ethylhexylthienyl)benzo[1,2-b;3,3-b]dithiophene]{3-fluoro-2[(2-ethylhexyl)carbonyl]thieno[3,4-b]thiophenediyl})
• 产品名称: PTB7-Th
• 分子式: (C₄₉H₅₇FO₂S₆)_n
• 分子量: > 145000
• CAS 登录号: 1469791-66-9
• 分子行输入简码SMILES: CCCCC(CC)CC1=CC=C(S1)C2=C3C=C(SC3=C(C4=C2SC(=C4)C5=C6C(=C(S5)C)C(=C(S6)C(=O)OCC(CC)CCCC)F)C7=CC=C(S7)C(CC)CCCC)C

物理化学性质

• 溶解度: 溶解 (chlorobenzene, dichlorobenzene)

发现和应用

PTB7-Th，即聚{4,8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩-2,6-二基-alt-(4-(2-乙基己基)-3-氟噻吩并[3,4-b]噻吩-)-2-羧酸酯-2-6-二基}，是一种共轭聚合物，因其在有机光伏 (OPV) 器件中的出色性能而广受认可。它属于供体-受体 (D-A) 聚合物家族，已成为有机半导体开发中的关键材料类别。PTB7-Th 因其优越的结构、光学和电子特性而能够实现高功率转换效率 (PCE)，因此得到了广泛的研究。

PTB7-Th 的开发是由对结合高效光吸收、可调能级和出色电荷传输的材料的需求推动的。 PTB7-Th 是早期聚合物 PTB7 的改良衍生物，在苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩 (BDT) 核心引入了噻吩取代基。这种修饰增强了分子堆积、载流子迁移率和稳定性。噻吩并[3,4-b]噻吩单元上的聚合物氟原子有助于形成更深的最高占据分子轨道 (HOMO) 能级，从而提高 OPV 器件的开路电压。

PTB7-Th 在可见光和近红外 (NIR) 区域表现出强吸收，带隙低，约为 1.59 eV。这使其能够有效地收集太阳能，使其成为体异质结 (BHJ) 太阳能电池中的理想供体材料。它能够与富勒烯和非富勒烯受体形成有利的形态，从而增强电荷分离并减少复合损失，从而进一步提高器件效率。

PTB7-Th 的应用主要集中在其在 OPV 中的使用。当与受体材料（例如 [6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯 (PC71BM)）或非富勒烯受体（例如 ITIC）搭配使用时，基于 PTB7-Th 的太阳能电池的 PCE 已超过 10%。这使它成为 OPV 研究中最成功的聚合物之一。此外，它的溶液可加工性使使用旋涂和卷对卷印刷等技术实现可扩展制造成为可能。

除了 OPV，PTB7-Th 在其他光电设备（包括光电探测器和传感器）中也显示出良好的前景。其强大的吸收能力和高效的电荷传输使其适合检测弱光信号并将其转换为电响应。由于其半导体特性，研究还探索了其在热电设备中的潜力。

尽管 PTB7-Th 具有诸多优势，但它仍面临稳定性和成本方面的挑战。该聚合物在暴露于光、氧气和水分下的长期运行稳定性需要进一步改进才能实现商业化。此外，PTB7-Th 的合成涉及多个复杂步骤，导致其生产成本高昂。目前正在努力开发具有成本效益且环保的合成方法，同时提高其稳定性和性能。

总之，PTB7-Th 代表了有机电子领域的一个重要里程碑，特别是对于 OPV 而言。其独特的结构、电子和加工属性组合为高性能聚合物供体树立了标杆，为可持续能源技术的进一步发展铺平了道路。