Most of polymer solar cells (PSCs) are currently processed using halogenated solvents and require high temperature manufacturing. However, the realization of non-halogenated environmental-friendly solvents processing and room temperature treatment are the basis for future commercialization of batteries. In this work, two terpolymers PffBT4T-4T2FC-9/1 and PffBT4T-4T2FC-4/1 were synthesized by introducing a self-assembly third unit, bis(2-hexyldecyl)5,5’’’-dibromo-3’’,4’-difluoro-[2,2’:5’,2’’:5’’,2’’’-quaterthiophene]-3,3’’’-dicarboxylate (4T2FC) into the poly[(5,6-difluoro-2,1,3-benzothiadiazol-4,7-diyl)-alt-(3,3’’’-di(2-octyldodecyl)-2,2’;5’,2’’;5’’,2’’’-quaterthiophen-5,5’’’-diyl)] (PffBT4T-2OD) polymer matrix via random copolymerization. The obtained terpolymers have relatively weaker self-aggregation properties and enable the spin-coating process at room temperature compared with the pristine copolymer PffBT4T-2OD. More importantly, the ester group of the 4T2FC unit can improve the solubility of the conjugated polymers in halogen-free solvent. Ultimately, a superior power conversion efficiency (PCE) of 9.11% was obtained from the optoelectronic device based on PffBT4T-4T2FC-9/1, which is one of the highest values of PSCs based on fullerene system treated with non-halogenated solvents at room temperature. These results demonstrate that these new terpolymers with ester group are promising candidates for high performance environmental-friendly solvent processed solar cells.

目前，大多数聚合物太阳能电池（PSC）都是使用卤化溶剂加工的，需要高温生产。但是，实现非卤代环保溶剂处理和室温处理是电池未来商业化的基础。在这项工作中，通过引入自组装的第三单元双（2-己基癸基）5,5'''-二溴3''合成了两种三元共聚物PffBT4T-4T2FC-9 / 1和PffBT4T-4T2FC-4 / 1 ，4'-二氟-[2,2'：5'，2''：5''，2'''-四噻吩] -3,3'''-二羧酸盐（4T2FC）成聚[（5,6 -二氟-2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基）-alt-（3,3'''-二（2-辛基十二烷基）-2,2'; 5'，2''; 5'' ，2′′-季噻吩-5，5′′-二基）]（PffBT4T-2OD）聚合物基质通过无规共聚。与原始共聚物PffBT4T-2OD相比，所获得的三元共聚物具有相对较弱的自聚集性能，并且能够在室温下进行旋涂工艺。更重要的是，4T2FC单元的酯基可以提高共轭聚合物在无卤溶剂中的溶解度。最终，基于PffBT4T-4T2FC-9 / 1的光电器件获得了9.11％的出色功率转换效率（PCE），这是基于在室温下用非卤代溶剂处理的富勒烯体系的PSC的最高值之​​一。温度。这些结果表明，这些具有酯基的新型三元共聚物有望成为高性能环保溶剂加工太阳能电池的候选材料。4T2FC单元的酯基可以提高共轭聚合物在无卤溶剂中的溶解度。最终，从基于PffBT4T-4T2FC-9 / 1的光电器件获得了9.11％的卓越功率转换效率（PCE），这是基于在室温下用非卤代溶剂处理的富勒烯体系的PSC的最高值之​​一。温度。这些结果表明，这些具有酯基的新型三元共聚物有望成为高性能环保溶剂加工太阳能电池的候选材料。4T2FC单元的酯基可以提高共轭聚合物在无卤溶剂中的溶解度。最终，基于PffBT4T-4T2FC-9 / 1的光电器件获得了9.11％的出色功率转换效率（PCE），这是基于在室温下用非卤代溶剂处理的富勒烯体系的PSC的最高值之​​一。温度。这些结果表明，这些具有酯基的新型三元共聚物有望成为高性能环保溶剂加工太阳能电池的候选材料。这是在室温下使用非卤代溶剂处理的基于富勒烯体系的PSC的最高值之​​一。这些结果表明，这些具有酯基的新型三元共聚物有望成为高性能环保溶剂加工太阳能电池的候选材料。这是在室温下使用非卤代溶剂处理的基于富勒烯体系的PSC的最高值之​​一。这些结果表明，这些具有酯基的新型三元共聚物有望成为高性能环保溶剂加工太阳能电池的候选材料。