低HOMO能级宽带隙给体材料应用于非富勒烯聚合物太阳能电池
发布时间：2020-12-25 08:07
有机太阳能电池作为一种简单、高效、环保型光电转化器件受到广泛关注。相对于无机太阳能电池,有机太阳能电池因其质量轻、可溶液加工、柔性可穿戴等优点使其更加地方便人们的日常生活。经过十多年的发展,从富勒烯受体到非富勒烯受体,单节有机太阳能电池器件效率突破18%（非富勒烯受体材料宽的吸收波长,更易于调节的能级结构和适合的结晶性）。这种快速的发展得益于D-A型聚合物给体的设计理念,但是其仍然具有很多缺点比如很难与低LUMO能级的高效窄带隙非富勒烯受体材料能级不匹配、导致器件电压低等,因此仍能进一步提高器件效率。并且,目前高效中宽带隙材料有限如PM6、PTB7-Th、J71等。因此,除了继续优化D-A型聚合物给体材料外,还应该加大对新的聚合物给体结构类型的探究。本文一共分为三个工作,分别设计并合成了基于A1-π-A2型和A1-A2型聚合物结构以及通过侧链工程调控聚合物给体材料的吸收和能级,具体研究内容如下:1)在这个工作中,我们设计合成两个新的缺电子单元4TC和C4T,通过与另外一个缺电子单元BTZ交替共聚,制备出两种A1-π-A2型结构宽带隙聚合物给体材料PBTZ-4TC和PBTZ-C4T。此外...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 有机太阳能电池简介
1.2.1 有机太阳能发展史
1.2.2 有机太阳能电池器件结构
1.2.3 有机太阳能电池的工作机理
1.2.4 有机太阳能电池关键参数
1.2.5 限制太阳能电池转换效率的主要因素
1.3 常见聚合物给体材料
1.3.1 通过侧链取代获得低HOMO能级给体材料
1.3.2 氟化与氯化型低HOMO能级给体材料
1.3.3 酯基取代型低HOMO能级给体材料
1.3.4 D-A1-D-A2型和A1-A2型低HOMO能级聚合物给体材料
1.4 本论文的研究思想及主要研究内容
1-π-A2型聚合物给体材料的合成及其光伏器件的应用">第2章 两个基于A1-π-A2型聚合物给体材料的合成及其光伏器件的应用
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 试验过程所需的实验试剂和原料
2.2.2 实验所用的仪器及材料表征
2.2.3 给体聚合物的合成路线和合成步骤
2.3 结果与讨论
2.3.1 理论计算
2.3.2 聚合物的光学性能和电化学性能
2.3.3 聚合物的光伏器件性能
2.3.4 活性层形貌结构
2.4 本章小结
1-A2型低HOMO能级聚合物给体材料的合成及光伏器件的运用">第3章 基于A1-A2型低HOMO能级聚合物给体材料的合成及光伏器件的运用
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验所需的原料和溶剂
3.2.2 实验所用仪器及材料表征
3.2.3 设计思路及产物合成路线
3.3 结果与讨论
3.3.1 理论计算
3.3.2 聚合物的光学性能和电学性能
3.3.3 光伏特性
3.3.4 聚合物共混层的表面形貌
3.3.5 本章小结
第4章 通过非卤溶剂处理的高开路电压聚合物给体材料及其光伏器件的应用
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验所需的原料和试剂
4.2.2 实验设计思路及产物合成路线
4.3 结果与讨论
4.3.1 聚合物的光学和电学特性
4.3.2 光伏性能
4.3.3 电荷的产生和分离
4.3.4 共混层表面形貌
4.3.5 掠入射广角X射线衍射表征
4.4 本章小结
第5章 总结和展望
参考文献
致谢
附录
硕士期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Improving open-circuit voltage by a chlorinated polymer donor endows binary organic solar cells efficiencies over 17%[J]. Ruijie Ma,Tao Liu,Zhenghui Luo,Qing Guo,Yiqun Xiao,Yuzhong Chen,Xiaojun Li,Siwei Luo,Xinhui Lu,Maojie Zhang,Yongfang Li,He Yan. Science China(Chemistry). 2020(03)
本文编号：2937264
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 有机太阳能电池简介
1.2.1 有机太阳能发展史
1.2.2 有机太阳能电池器件结构
1.2.3 有机太阳能电池的工作机理
1.2.4 有机太阳能电池关键参数
1.2.5 限制太阳能电池转换效率的主要因素
1.3 常见聚合物给体材料
1.3.1 通过侧链取代获得低HOMO能级给体材料
1.3.2 氟化与氯化型低HOMO能级给体材料
1.3.3 酯基取代型低HOMO能级给体材料
1.3.4 D-A1-D-A2型和A1-A2型低HOMO能级聚合物给体材料
1.4 本论文的研究思想及主要研究内容
1-π-A2型聚合物给体材料的合成及其光伏器件的应用">第2章 两个基于A1-π-A2型聚合物给体材料的合成及其光伏器件的应用
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 试验过程所需的实验试剂和原料
2.2.2 实验所用的仪器及材料表征
2.2.3 给体聚合物的合成路线和合成步骤
2.3 结果与讨论
2.3.1 理论计算
2.3.2 聚合物的光学性能和电化学性能
2.3.3 聚合物的光伏器件性能
2.3.4 活性层形貌结构
2.4 本章小结
1-A2型低HOMO能级聚合物给体材料的合成及光伏器件的运用">第3章 基于A1-A2型低HOMO能级聚合物给体材料的合成及光伏器件的运用
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验所需的原料和溶剂
3.2.2 实验所用仪器及材料表征
3.2.3 设计思路及产物合成路线
3.3 结果与讨论
3.3.1 理论计算
3.3.2 聚合物的光学性能和电学性能
3.3.3 光伏特性
3.3.4 聚合物共混层的表面形貌
3.3.5 本章小结
第4章 通过非卤溶剂处理的高开路电压聚合物给体材料及其光伏器件的应用
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验所需的原料和试剂
4.2.2 实验设计思路及产物合成路线
4.3 结果与讨论
4.3.1 聚合物的光学和电学特性
4.3.2 光伏性能
4.3.3 电荷的产生和分离
4.3.4 共混层表面形貌
4.3.5 掠入射广角X射线衍射表征
4.4 本章小结
第5章 总结和展望
参考文献
致谢
附录
硕士期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Improving open-circuit voltage by a chlorinated polymer donor endows binary organic solar cells efficiencies over 17%[J]. Ruijie Ma,Tao Liu,Zhenghui Luo,Qing Guo,Yiqun Xiao,Yuzhong Chen,Xiaojun Li,Siwei Luo,Xinhui Lu,Maojie Zhang,Yongfang Li,He Yan. Science China(Chemistry). 2020(03)
本文编号：2937264
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2937264.html
