含苯并二（噻吩并吡喃）及三苯胺衍生物的有机光伏材料的制备及性能研究
发布时间：2022-01-12 15:51
有机太阳能电池是目前新能源研究领域中的热点之一。本文设计并合成了含苯并二（噻吩并吡喃）[简称为PDT]及三苯胺衍生物的光伏材料,通过核磁共振谱或飞行时间质谱对相关中间体及目标产物进行了结构表征,并对这些光伏材料的光物理性能、电化学性能和光伏性能进行了分析研究。具体研究内容如下:（1）为了找到与给体单元PDT匹配的受体单元,我们将PDT和三个不同受体单元DFTAZ、DSDTDFBT及EHDPP共聚,分别得到聚合物PPDT-DFTAZ、PPDT-DSDTDFBT及PPDT-EHDPP。并将其作为给体材料,与富勒烯受体材料PC71BM一起制备了聚合物太阳能电池,分别对其光物理性能,电化学性能及光伏性能等进行了探索及对比研究。聚合物PPDT-DFTAZ在450650 nm具有不太宽的紫外-可见吸收但有较高的摩尔吸收系数,获得了较高的短路电流密度Jsc(5.34 mA cm-2);PPDT-DSDTDFBT和PPDT-EHDPP虽然都具有较宽的吸收光谱,但摩尔吸收系数相对较低,且PPDT-DSDTDFBT作为...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)BHJ正向器件(b)BHJ反向器件
1.2 (a)给体与受体能级图 (b)聚合物太阳能电池的性能参s 的研究现状器件溶液加工的角度来说要考虑材料的溶解性，从相的成膜性及给体及受体之间的相容性，从未来工业的定性。经过全世界广大科研人员的努力，现在聚合物步。当前，活性层材料设计与合成主要分为给体材料体材料中，聚合物材料有苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩(BD/噻吩类聚合物及二噻吩(DT)类聚合物等。在受体材料IC 类衍生物为主导[12]。T 类聚合物已广泛用作构建高性能半导体聚合物的电子给体单元[使所得聚合物拥有低 HOMO 能级，这确保了 PSCs 有刚性稠合芳香性和对称性。实践证明，BDT 与噻吩
5图1.3 基于 BDT 的 D-A 共聚物的分子结构1.2.3.3 二维 BDT 聚合物二维(2D)结构可以有效地拓宽吸收光谱并促进聚合物的平面堆叠。侯等人在2011 年将 2D 结构应用于 PBDTTT 系统。通过用 2-烷基噻吩基取代 BDT 单元(P7)上的烷氧基，开发了 2D 聚合物 P18[39]。烷基噻吩侧链能扩展共轭面积，因此 P18 具有更好的平面性。基于空间电荷限制电流法测量(SCLC)，与其一维类似物 P7 相比，其空穴迁移率增大到 0.27 cm2V-1s-1。此外，P18 的光谱红移，Eg略微降低。最终，基于 P18：PC71BM 共混物的 PSCs 具有大 Voc(0.74 V)
本文编号：3585047
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)BHJ正向器件(b)BHJ反向器件
1.2 (a)给体与受体能级图 (b)聚合物太阳能电池的性能参s 的研究现状器件溶液加工的角度来说要考虑材料的溶解性，从相的成膜性及给体及受体之间的相容性，从未来工业的定性。经过全世界广大科研人员的努力，现在聚合物步。当前，活性层材料设计与合成主要分为给体材料体材料中，聚合物材料有苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩(BD/噻吩类聚合物及二噻吩(DT)类聚合物等。在受体材料IC 类衍生物为主导[12]。T 类聚合物已广泛用作构建高性能半导体聚合物的电子给体单元[使所得聚合物拥有低 HOMO 能级，这确保了 PSCs 有刚性稠合芳香性和对称性。实践证明，BDT 与噻吩
5图1.3 基于 BDT 的 D-A 共聚物的分子结构1.2.3.3 二维 BDT 聚合物二维(2D)结构可以有效地拓宽吸收光谱并促进聚合物的平面堆叠。侯等人在2011 年将 2D 结构应用于 PBDTTT 系统。通过用 2-烷基噻吩基取代 BDT 单元(P7)上的烷氧基，开发了 2D 聚合物 P18[39]。烷基噻吩侧链能扩展共轭面积，因此 P18 具有更好的平面性。基于空间电荷限制电流法测量(SCLC)，与其一维类似物 P7 相比，其空穴迁移率增大到 0.27 cm2V-1s-1。此外，P18 的光谱红移，Eg略微降低。最终，基于 P18：PC71BM 共混物的 PSCs 具有大 Voc(0.74 V)
本文编号：3585047
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