醇溶性有机小分子阴极界面材料的设计与合成及在有机光伏器件中的应用

发布时间：2017-11-17 22:15

  本文关键词：醇溶性有机小分子阴极界面材料的设计与合成及在有机光伏器件中的应用

  更多相关文章： 有机光伏电池 阴极界面材料 有机小分子 合成制备

【摘要】：有机光伏电池,具有成本低、质轻、制造工艺简单以及可做成大面积柔性器件等潜在优点,成为太阳能领域的重要的研究方向,目前已经开始推进卷对卷法印刷有机光伏电池的实用化进程,并有望取得突破,因此,对有机电池材料提出了更高的要求。在实际应用中,须使用在环境中具有良好稳定性的阴极材料,例如Ag、ITO等,以提高器件稳定性。然而,其较高的功函,使得两个电极之间存在较小的电势差,不利于电子抽取。因此,开发有效提高OPV器件的光电转化效率和稳定性的阴极界面材料具有重要意义。有机阴极界面材料一般需具有如下特性:(1)调节电极和活性层之间的势垒,提升电子抽取能力;(2)提高电极电荷选择性,平衡电荷的传输;(3)改善活性层的形貌以及避免电极和活性层之间发生物理或化学反应。有机小分子阴极界面材料有确定的化学结构和高纯度等优势。本论文主要研究醇溶性有机小分子阴极界面材料的设计制备及其在OPV器件中的应用。(1)在邻菲Up啉类衍生物阴极界面材料Phen-NaDPO基础上,优化合成,避免使用丁基锂,设计、制备了C4-Phen、C8-Phen和flu-Phen。其中,采用flu-Phen修饰的溶液加工的OPV器件(ITO/PEDOT:PSS/PTB7:PC71BM/CIM/Al),获得了7.76%的功率转换效率。(2)采用可抵御弱极性溶剂侵蚀的有机小分子阴极界面材料,有利于实现其在倒置有机光伏器件中的应用。在两性离子盐PONN-Z的基础上,优化合成纯化,设计、制备了基于氮杂环的两性离子盐PONQ-Z,应用于倒装OPV器件(ITO/ZnO/PONQ-Z/PTB7:PC71BM/MoO3/Al)中,获得了8.41%的功率转换效率,超过了ZnO器件。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM914.4;O621.2

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本文编号：1197565