有机光伏材料之聚苯基3.docx
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有机光伏材料之聚苯基3
有机光伏聚苯基材料
目录：
1.序言
1.2有机光电器件
1.2.1平面异质结太阳能电池（FHJs）
1.2.2本体异质结太阳能电池（BHJs）
1.2.3倒相异质结太阳能电池（ISCs）
1.2.4染料敏化太阳能电池
1.3光伏性能的测定
1.3.1入射光子-电流转换效率（IPCE）
1.3.2电源转换效率（I-V）
2.有机光伏材料之聚苯基
2.1.聚苯的共轭
2.1.1聚苯乙烯撑类
2.1.2聚芴类
2.1.3聚咔唑
2.1.4二羟基聚醚
2.1.5梯形聚苯
2.1.6低聚苯和梯形低聚苯
2.2两个大小的聚苯乙烯
2.2.1萘嵌苯染料平面异质结太阳能电池
2.2.2萘嵌苯染料体异质结太阳能电池
2.2.3萘嵌苯染料敏化太阳能电池
2.3聚苯树枝状
3结论和展望
4致谢
5注意
6参考文献
1.1．能源将是21世纪影响人类社会最重要的因素之一。
能源的成本，可利用率和可持续性对我们的生活还有全球的经济的发展质量以及国与国之间稳定的环境关系产生重大影响。
科学家们目前正全力发展自然资源，如太阳光，风，潮汐，地热产生的可再生能源。
其中，太阳能是最大的能源贡献。
只要一个小时的日照就能满足人类整整一年的能源需求。
太阳能电池又叫光电，这个设备是光伏效应下把太阳能转化为电能的技术。
贝克勒尔第一次发现这种效果是在1839年，那时候他用光照在电解质溶液的AgCl电极上使之分解产生电压被发现。
四十四年后，Fritts创建了第一个用硒晶圆做电源的设备，大概约百分之一的转换效率（四氯乙烯）。
从1946年以来，当现代交界半导体太阳能电池发明专利OHL，高效的密集搜索光伏发电已被持续。
在1954年，Chapin,Fuller,和Pearson在BELL实验室提高了硅电池的效率至百分之6.今天标准的基础上多晶硅太阳能电池板的电源转换效率大约15％。
因此，在半导体对于硅太阳能电池的昂贵的投资也得到了大量的限制。
然而，找到一种便宜的材料作为收集太阳能的方法变得越来越重要。
在1986年，唐报道了第一有机薄膜太阳能电池做出了合理的效率（约百分之1）。
自那时以来，已经在科学界和工业界在使用有机材料在太阳能电池领域的优势极大的兴趣：
即成本低，各种合成方法，可持续发展，以及塑料加工能力。
这些年来，在光伏领域新文章的发表的数目一直在增加（见表1）。
在过去的10年里，关于太阳能电池的出版物在飙升，它变得清晰，有机太阳能电池还具有高潜力的电源效率和稳固能力。
一些高科技公司应运而生。
作为一种理论高效率仅仅是传统半导体器件之一，有机太阳能电池是减低成本最有发展前景意义方法之一。
在三个主要分类：
异质结平，散装异质， 染料敏化太阳能电池划分设备结构以及有机太阳能电池的区别。
在设备的应用材料中，可分为三个主要类型：
小分子，聚合物和混合有机无机材料（例如结合有机染料或无机半导体聚合物TiO2和ZnO）。
在有机太阳能电池技术中实现高功率转换效率的关键是新材料的调查，履行必要的有机电池必须的目的，如捕光，电荷转移，电荷传输，多个参数。
因此，材料科学家仍然通过寻找有利的新型有机化合物太阳能电池吸收知识。
在有机化学，苯是一种天然成分的原油也是合成其他目前石油的成分。
通过用苯作为基础材料，聚苯基材料能被合成，可扩展成一维，两维或者三维空间。
因此，苯的一部分在设计功能和要求高的结构框架中提供了一个可靠的平台。
作为一维的系统，线性共轭聚苯被认为在有机电子领域里扮演一个非常重要的角色。
作为二维的化合物，扩展平面石墨烯分子及其衍生物的唯一特性，例如强π-π键的相互作用和自我组织的行为。
在三维的领域，聚苯聚合物为获得多功能的材料提供了很多可能性，例如多发光体，他能从太阳那更有效的收获光。
由于这些材料不同功能的存在，例如富电子和缺电子的基团或者不同长度增溶的烷基链，它是可以使微调光物理和电化学性质，溶解度完美的自我组织安排。
所有这些方面有显著改善设备性能的重要意义。
考虑到聚苯基的特性，目前的文章集中研究有机半导体和敏化剂获得用苯作为一个规则的构建模块。
这个观点被分为三个方面。
第一部分提供了一个通用的介绍不同的细胞的结构和他们的实际的刻画，包括平面异质体相异质结，染料敏化太阳能电池。
在第二部分中，重点是聚苯基材料。
他首先描述了一维聚苯或者低聚糖棒形化合物，然后二维聚苯（尤其是二萘嵌苯和它的衍生物），和最后的聚苯分子。
此外，这个部分包括了这些材料在太阳光电中的用途和性能。
这种共轭的聚苯主要适用于大量异质结聚合物太阳能电池，当这些共轭低聚物在受体末端聚合主要受用于染料敏化太阳能电池。
随着他们的容易功能化，非凡的吸收，以及耐光性，二萘嵌苯及其衍生物的应用涵盖了所有类型的太阳能电池。
最后这第二部分包括描述多发光团聚合物和单分子水平收光系统。
第三部分的文件作为一个观点提供了结论。
1.2有机光电设备
在太阳光电中，其中一个最重要的问题，除了获得高效率和活性之外，是减少达到规模获得经济效益的支出。
有机太阳能电池能够加工分解来最大潜能的达到大规模能量产生的光电技术的目标，这种有机材料是转换光到点的关键。
有机光电材料对比无机半导体有很多优点：
有机材料能够通过各种各样的渠道来合成，它能制作出无穷尽的更适合应用的样子。
取道结构调整和不同功能化，有机化合物能实现一种高效有机光电设备的需要，例如，大范围的吸收光谱，合适的氧化还原反应能量和自组织能力促进高效率激子和电荷输送。
大部分的有机化合物能够溶于相似的有机溶剂。
因此，他们能被加工不仅仅是通过真空蒸发也可以通过其他廉价的制作技术方式，例如喷墨印刷。
这些印刷技术致使有机太阳能电池在可持续印刷工艺大面积涂料存在潜在的可制造性。
、
在溶解状态中或者薄膜中，有机材料经常展示了高吸收系数，这使有机太阳能电池仍然是非常薄的薄膜和在效率低太阳光的照射下。
这样的薄膜（大约100纳米）有机材料能吸收几乎所有射进来的光（在它们的吸收范围之内）。
相比之下，一个标准的单晶硅将需要大约300微米的厚度去吸收同样数量的光子。
太阳能电池取材于有机材料能在结构上更灵活和他们中大多数是半透明的。
因此，有机太阳能电池有一个大的应用潜力超过常规的太阳能电池。
它们能应用于不仅仅作为屋顶上的电力提供，如普通的无极太阳能电池，也能用于在窗户，玩具和手机，笔记本上的时尚装饰。
这些特征使得有机材料在商业上更具有吸引力。
但是，当提到这些有机材料，一种细心的分子设计是需要合成有机化合物并且是对光电有价值的。
关于聚苯基材料结构上的变化，一维到三维结构建筑能被组合成苯上6种功能位置。
它们能应用于所有的太阳能电池类型：
平面异质结太阳能，体相异质结太阳能电池和染料敏化太阳能电池。
这三种形式的有机太阳能电池的典型结构展示在下面。
1.2.1.平面异质结太阳能电池
很多二维聚苯基材料是微溶和可升华的，制作它们成为平面异质结太阳能电池收光材料的候选材料。
在这样的设备中，这种材料通常放在真空下表面来获得层于层之间的胞状结构。
自从第一个有效的有机光电从唐那里诞生，这项技术已经被应用，根据一个双层结构镜片添加铜苯二甲蓝和perylenedibenzimidazole。
由于升华的特别需要，平面异质结太阳能电池用小的有机化合物主要是小分子。
通常，平面异质结太阳能电池被做成夹层结构。
这种活跃的有机图层位于二氧化铟锡和金属电极之间。
如图二所示，供体和受体的混合物被放在玻璃衬底层之间。
在受体层上，金属电极在真空下放置。
这种金属电极的最常见的材料是银或铝。
当光照在装置上，吸收光子通过供体和受体材料导致成为电子激发态，那里受到电子和空穴库仑力量的约束。
这些库仑相关的电子-空穴对的正确描述为激子。
随后，激子扩散体-受体材料发生电荷分离的接口。
激子解离成电子和空穴。
最后，自由载流子移动内部电场的帮助与他们相应的电极（ITO和金属电极的电子孔）。
在平面异质结太阳能电池中，供体和受体的分层结构有一个小的界面区域限制对大多数的吸收器实际上能贡献出光电流。
这里，只是在附近的供体和受体交界处的接口层极薄产生的激子将能够分解之前耗散重组。
不幸的，激子扩散长度一般比光吸收长度短，这就限制了这种器件的量子效率。
1.2.2体异质结太阳能电池
为了改进FHJ装置的效率，一种可能是扩大受体于供体之间界面的区域，是那里的激子被离解。
在这种所谓的体异质结的构造中，供体阶段是密切与受体相混合，激子可以更容易地访问给体-受体界面，随后分解为孔和电子给体-受体界面。
这些自由电荷载子然后将通过跟随既有供体和受体的连续路线移动到相信的电极。
这些电子，在到达金属电极之后，
移动电力负荷，然后传送到ITO层。
显然，如果这个网状物在活跃层是双连续的，电荷收集效率相当高。
用不能溶解的小分子来获得一个体异质结层，对同时升华这两种材料是必不可少的（受体和供体混合物）.升华细胞结构的复杂性，提高了生产成本，因此，非常提高效率。
一个同质化的供体和受体层之间夹着供体和受体分子的混合层可以有显著改善设备的性能相比，一个简单的给体-受体平面异质结太阳能电池。
此外，一种透明的有机的激子断流层能被嵌入在光敏区域和金属电极之间，为了消除寄生在电子受体/阴极界面的激子淬，以及防止因阴极蒸发。
使用同样的有机半导体当做唐在第一次效率的有机太阳能电池，此外，一个乙撑双月桂酰胺向红移，Peumans等人证明了体异质结构架的效，它改进的设备能量效率从百分之一到百分之二点七。
用碳60替代咔唑，能量转换效率达到了百分之五是据FORREST等人在2005年报道的。
最近，一项新的世界纪录用同样的技术在串联的太阳能电池，用有效面积尺寸为2平方厘米已经得到通过H股份有限公司最高效率达到百分之六点零七。
为了避免升华的高成本，一个混合型可溶解的供体受体材料被应用。
大多数共轭聚合物能够溶于有机溶剂，科学家从1990年就开始在体相异质结有机太阳能电池中用聚合物了。
单独的，M等人，H等人实现了研究共轭聚合物和碳60的混合物在光伏电池中的目的。
在薄膜的混合物，超快的，可逆的，亚稳态，共轭聚合物的光诱导电子转移到C60的观察。
这个发现刺激了BHJs在可溶性有机材料中的调查研究。
供体和受体材料，一般应具有自我组装的能力，形成独立的供体和受体的阶段，从而提高各自的电极收集电子/空穴的连续路径建设。
至今，BHJs仍然主要是聚合物太阳能电池采用共轭聚合物作为捐助者和富勒烯衍生物受体。
这样的太阳能电池有效率接近百分之6到7.即使7.9%的效率被报道通过太阳能源有限公司在2009年末。
通过用塑料基板，涂聚合物太阳能电池用透明导电电极，可以灵活易于扩展和高速印刷过程中产生。
一个典型的体相异质结太阳能电池包含一个透明，导电聚合物，最经常聚（3,4乙烯基）所涵盖的ITO镀膜玻璃基板，聚苯乙烯磺酸（PEDOT：
PSS）。
在BHJs，这种聚乙撑二氧噻吩：
PSS层提供了一个改进的界面活性层和电极之间，因此，提高设备的性能。
聚乙撑二氧噻吩：
PSS一般应用胶体颗粒在水中的分散性。
高导电的PEDOT：
PSS层可蔓延的ITO表面上的分散性，通常由旋转涂布和驾驶热水。
可印上顶部的PEDOT：
PSS的共轭聚合物与富勒烯的混合物。
通过真空沉积，一种银的或者铝的薄膜作为对电极覆盖在活动层。
1.2.3.倒异质结太阳能电池（ISCs）
在平面异质结太阳能电池和体太阳能电池二者中，小孔代表性的来自于供体材料向ITO电极和来自受体金属电极的电子：
例如，一个平面异质结太阳能电池用装置结构为铟锡氧化物/供体分子/受体分子/铝，或者一种聚合物体异质结太阳能电池用装置结构为ITO/PEDOT：
分组交换系统/聚合物：
富勒烯/铝。
因此，原则上，ITO是有能力收集既有小孔也有电子，自从ITO的工作功能接近4.5到4.7eV，他躺卧在典型的HOMO能级和LUMO能级之间对同样有机半导体太阳能电池的价值。
这个ITO电极的极性主要依靠接触性能，就是说，对ITO表面的修改。
孔提取，ITO能表面覆盖有高功函数层（如PEDOT:
PSS）或覆盖有供体材料（如聚合物或者金属钛菁）。
因此，如果一个ITO电极被阻塞孔材料例如ZnO,TiOx或Cs2CO3覆盖，一种倒太阳能电池能被处理和ITO能收集电子。
其他的方式去建立一种倒太阳能电池是涂上受主杂质直接在ITO和插入一个P-型（或电子阻塞）半导体（如PEDOT:
PSS,V2O5或MoO3）在金属电极和活动层。
这种有机半导体倒太阳能电池是典型的和非倒电池一样，这种优点包括在活性层的形态，以及设备的稳定性的怀疑改善。
1.2.4.染料敏化太阳能电池
除了FHJs和BHJs之外，还有另外一种有机太阳能电池，叫做染料敏化太阳能电池，也被称为克拉泽尔电池，是克拉泽尔和O在法国高等理工大学发明的在1991年。
由于他们的高效率和稳定性，DSCs是第一个在市场应用的有机光伏电池。
G24改革受到限制，一个大英联合王国公司在2006年发现用DSCs技术去制造和设计太阳能电池组件。
他们的电池和产品是非常重量轻的和理想的对集成或者嵌入到一个产品广泛的排列里，比如手机电子设备，住所和建筑材料。
和FHJs和BHJs不同的是，一个DSC包含氟参杂二氧化锡（SnO2:
F,FTO）保护玻璃作为阳极，薄，宽能隙氧化物半导体介孔薄膜，如TiO2，一种单层染料表面放有TiO2层溶解，电解质或者空穴传输材料完全覆盖有TiO2/染料表面，和相反电极（如玻璃上含有电解质的DSCs上的铂或银或金电极电池用有机空穴传导材料）。
单层染料收获太阳能。
在光的照射下，电子从活跃的染料注入到TiO2传导带。
电子迁移穿过无机半导体纳米颗粒网状物到集电器。
穿越电子负荷之后，电子进入反电极（金属电极）。
电解液或者有机空穴导体可再生光敏剂和运输正电荷的电极，在那里他们重新组合电子。
液体电解质DSCs对碘化物氧化还原电对作为电解液是最效率的有机太阳能电池到如今11%。
杰出的二氧化钛的孔隙填充属性，就可以实现，由于电解液的流动性。
因此，由于以溶剂为基础的电解质的缺点，如溶剂的蒸发，泄露和毒性使得液体电解液释放，长期的稳定，可靠，固态的染料敏化太阳能电池在工业上是很具有吸引力的。
在1998年，克拉泽尔报道了第一个有效率的DSCs基于@作为空穴传输材料与稀释剂TiO2敏化染料。
到现在，@包含DSCs已经达到纪录能量转换效率5.1%.
因此，这些电池仍然在价格昂贵和环境不友好的钌配合物的基础上的电池所保留。
各种有机合成法提供给我们很多机会去发展有机非金属染料。
通过适当的分子设计，可以很容易地调整其光学和电化学性能。
在这些染料中，锚定组如羧酸或磷酸的敏化剂的酸帮组染料更稳固的附在TiO2表面。
在聚亚苯基材料之中，一维官能团聚亚苯基，二维多环芳烃的衍生工具和三维多发色团的DSC增敏的所有候选人。
像FHJs和BHJs，也可以操作在一个反模式，染料敏化太阳能电池，是用一个多孔的P-型金属氧化物半导体结构，一样也可以操作一个反模式，染料激发其次是快速电子转移，从半导体的价带的染料（染料空穴注入）。
直到现在，研究的P型DSCs主要是基于氧化镍作为光电阴极，它提供了一个走向串联太阳能电池进入准备。
用只有一个光敏的有机半导体电极，对于电池理论上的上限大概是30%，这是类似于固态器件用活性物质的方案。
相对的，用2个光敏电极串联设备的限制大概是43%。
因此，改进串联染料敏化太阳能电池的一种简单办法是结合高带隙n型半导体（如二氧化钛或氧化锌）和低带隙的p型半导体（如硒化镉，碲化镉，或InP）。
因此，大部分的这些P型半导体和大部分电解质一起是不稳固的。
一些P型DSCs的聚苯基敏化剂用氧化镍将有待评论。
1.3.光电性能的测定
除了见识到整体的光子-电流转换效率η（或电源转换效率，四氯乙烯），还有许多其他参数来描述上述的有机太阳能电池的设备，例如，入射光子-电流转换效率（IPCE）短路电流（Isc），开路电压（Voc）和填充因子（FF）。
1.3.1.光电转换效率
太阳能电池光电流光谱对新物质在装置中的描述是很有益的。
它代表激发波长的功能划分为事件光子通量观测到的光比，是指为入射光子-电流转换效率。
通常是测量光获得外的太阳能电池设备；因此，光电转换效率也能叫做外电子效率，例如每传入光子光伏设备之外获得的电流：
这里的I是每平方米多少A的光电流，P是每平方米入射的光能量多少W。
通过记录光响应的同时，不断变化的入射光波长的光子到电子，即IPCE的转换效率，可确定。
IPCE的价值被表示成3个因素的结果：
这里的LHE是活性物质的收光效率，Φinj是活性物质之间的电荷注入效率（至于FHJs和BHJs，电荷注入主要来自受体的捐助者，在DSC的情况下，同时负责通过的敏化剂注入半导体），Φcol是外部电极的电荷收集效率。
最大IPCE值是描述设备和性能与染料吸收关联和因此它是分子结构的关键参数。
更高的IPCE最大值和更宽的光谱，更高的光电流将实现（Isc相当于完整的IPCE曲线）。
一个典型的例子就是光激发的光谱在表5显示了。
1.3.2.能量转换效率（I-V曲线）
光电流光谱检测各种波长和不同强度光照射下太阳能电池交换光子到电子的能力，它给了我们太阳能电池光电转换能力的一个参考。
因此，决定太阳能电池能否有被商业化的潜力，最有效的方法是在模拟AM1.5的太阳光照射下测量光电流和光电压。
典型的太阳能电池I-v曲线在表6有显示。
总的能量转换效率η是根据下面的公式计算的：
这里的Pout是设备在光照下最大输出电功率（单位是W每平方米），Pin设备的入射光强度，Voc是开路电压，Isc是短路电流。
参数FF叫做填充因子，它被定义为：
这里的Vmpp和Impp分别是在I-V曲线上的最大功率的电压和电流点。
在I-V曲线下最大的矩形区域（Vmpp*Impp）相当于最大的输出功率设备。
理想的设备将有矩形的I-V曲线和它的填充因子约等于1.对评价设备的性能来说，总的效率是一个重要的参数，在文献中提到的是默认的效率值。
除了实验表征的有机太阳能电池的性能外，一些参数也可以在活性层材料的氧化还原电位的基础上计算。
在异质结太阳能电池中，开路电压通常是简单估计的，对供体HOMO能级和受体LUMO能级之间的差异。
例如，就聚合物来说：
富勒烯基太阳能电池，开路电压的值能根据下面的公式计算：
这里的常数0.3V代表光诱导交换产生过程中失去的能量。
跟据这个，Scharber等人发现了一个关系在
（1）供体的LUNO能级
（2）供体带隙（3）装置的能量转换效率。
通过计算，对单一的聚合物最高的能量转换效率能达到10%：
富勒烯体异质结太阳能电池。
类似于多分子层或BHJs，染料敏化太阳能电池有相似的开路电压值，相应的费米能级之间的差异，N型材料（即二氧化钛）和电解液或空穴传输材料的功函数。
在DSC有趣的是，染料的能级是唯一直接影响电池开路电压值的。
因此，一种染料，可转移电子到无机半导体，并获得从空穴传输材料中获得电子，必须有一个比二氧化钛的费米能级高的LUMO级和比孔材料的功函数较低的HOMO能级。
简而言之，要实现有机太阳能电池有合理的能量转换效率和稳定性，物质必须通过仔细的设计为了符合参数。
例如氧化还原反应的能量，吸收，和自组织的能力。
在这些回顾中，我们给聚亚苯基物质在有机太阳能电池中被用于关键组成部分做了个综述。
一维的共轭聚合物能被用于BHJs.二维的二萘嵌苯染料能被深入的应用在小分子FHJs，二维二萘嵌苯作为给电子基团聚合物被广泛的用于聚合物太阳能电池。
此外，供体-受体组官能二萘嵌苯和他们的衍生物也可用于DSC。
三维的多发色团提供了一个极好的机会对他们在有机太阳能电池中的实现，因为他们的强大的收光能力。
明白了在分子结构和他们的光电性能之间的关系，接下来的部分将开始于在聚苯基材料色彩控制原则。
2.有机光电材料聚苯基
当我们选择对太阳能电池合适的材料时，某些特性不得不被考虑，例如宽的吸收谱和效率吸光的高吸收系数，有效率的电子转移的有利的HOMO和LUMO能级，有效率电子传输形成理想层形态的自我组装能力，耐用设备的适当的稳定性。
前两个要求对应颜色的化合物。
通过调整基态能量，激发态能量，并能隙之间的基态能量和激发态能量（ΔE），分子的颜色是可以改变的。
为了减少一个给定的生色ΔE,因此改变最大λ最长波长，主要的方法有以下几种，图7可以看出
（1）扩大π系统
（2）从芳香过渡到醌型结构（3）引进供体-受体取代（4）聚合。
芳香族化合物的缩影，聚苯被组合中包含苯作为唯一的构建模块。
苯可以接受电或亲核芳香取代。
聚合生产聚苯化合物，能进一步通过供体或受体群官能化。
在一定条件下，随着供体-供体，供体-受体或者受体-受体之间强烈的相互作用，共轭的苯撑转变为醌型化合物。
苯化合物可以很容易地扩展到两个维度。
一个例子是一种化合物丰富的存在于自然中，它的名字叫石墨。
由于灵巧的官能团，聚苯基材料代表高度多变的品种，提供了一个创造复杂的功能和要求结构复杂一样。
他们提供了多维结构构架去识别材料的不同颜色的可能性。
因此，聚亚苯基化合物经考虑后作为最重要的阶级化合物被用于有机电子的应用。
2.1.聚苯的共轭
耦合苯分子通过它们的对位对增强共轭是最容易的途径。
自1960年以后，聚苯和它的衍生物已经发展应用于很多重要的领域。
作为棒状的材料，线性的聚苯例如未被取代的聚苯或者单聚苯因为他们的低的溶解度使得它们的应用受到限制。
这可以很容易的通过把增溶的组成引入主链中来改善，因此，使得聚合物内部扭转（聚合物2）。
为了保持平面性，引入杂原子或碳键的方法已经广泛的应用，作为纽带不仅限制了单体之间的旋转，而且改善了纽带原子上的取代基聚合物的溶解度。
聚苯化合物的进一步改进是变化结构从一个阶梯式到满阶梯种类。
这已被证明有助于提高稳定性以及聚苯的光学和电化学性能。
此外，通过改变桥原子来增强聚苯或单苯的电子亲和能已经实现。
在最后20年，梯形的单苯和聚苯已经在很多光电应用中使用。
2.1.1.聚苯乙烯撑类（PPV）
在苯基聚合物族中，另一个共轭聚合物的分类包含聚苯是聚苯乙烯撑类，这是最知名的导电聚合物之一，起因于易变的光诱导带电状态在有机半导体的发现。
使用此属性连同一个分子的电子受体，长寿命的电荷分离是基于光诱导线性激活的稳定性在共轭聚合物主链上能完成。
使用此属性结合一个分子的电子受体，长寿命的电荷分离的基础上稳定的非线性光致激发可以实现共轭聚合物的骨干。
双层的聚光物理（MEH-PPV化合物7（图3））与C60是首次报道在1992年。
实验清楚证明从MEH-PPV的C60固体薄膜转移电子使超快的，可逆的，亚稳态光诱导。
这些年加速聚合物太阳能电池的结果，聚乙烯（MDMO-PPV，化合物8）今天仍然被用于有机太阳能电池。
结合1-[3-（甲氧羰基）丙基]-1-苯基（6,6）-C61（PCBM），高达2.9％MDMO-PPV为基础的太阳能电池的效率可以得到。
尽管PPV作为给体材料在太阳能电池设备中是很有名的，含氰基的PPV的衍生物被用作第一个聚合物电子受体。
通过使用叠片设备工艺技术，Friend等人报道了基于化合物9和聚噻吩10的两层的聚合物电池。
使得装置提供一个最大的光电效率涨到29%，在模拟的太阳能光谱下总的转换功率达到1.9%。
大部分的PPVs只能吸收波长为500纳米的光，这就限制了它的光伏性能。
此外，即使是少量的空气存在，它们就不稳定。
氧自由基将形成水的存在，将攻击聚合物的结构，导致其降解。
因此，在PPVs的基础上去做一个稳定的光伏发电设备必须采取特殊的预防措施，以防止在加工过程中被氧气氧化。
由于这两个方面，使用有机太阳能电池的PPVs不是经常报道。
因此，为了更好的为光伏所适合的PPVs，去寻找一个新的设计规则是非常重要的。
去改善聚苯的吸收和稳定性最简单的方法是在两个相连的苯之间引入桥梁原子，例如芴，咔唑和环戊二烯。
它已经证明，基于这些平坦联苯的聚合物单体太阳能电池可以达到更好的的性能。
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