苝单酰亚胺类受体材料和无规共聚物的合成及其光伏应用

发布时间：2023-03-24 20:51

　　苝单酰亚胺(PMI)具有消光系数高、能级适中、热稳定性高等优点,然而很少被应用于有机太阳能领域。由于PMI合成修饰困难,溶解性差,在有机光伏中的应用远远落后于PDI。本研究设计合成了一系列苝单酰亚胺类受体材料及无规共轭聚合物,并对它们的性质和光伏应用进行了研究。1.本研究从商品化的原料2,6-二异丙基苯胺和苝四甲酸酐出发,通过“一步法”大量合成PMI,并对其进行溴化、硼酸酯化,通过三步反应合成了关键的中间体硼酸酯化的PMI(化合物4),总收率为65.5%。以化合物4为原料,通过引入不同的给体单元,合成了5个受体材料。这些受体材料在300-650 nm之间有强而宽的吸收,较低LUMO能级(-3.81^-3.08 eV),溶解性好,它们与合适的给体匹配制备了光伏器件,结果表明,此类太阳能电池的开路电压高达1.35V。2.港湾位修饰的苝单酰亚胺类小分子是一类优秀的受体材料,我们用PMI作为原料,通过溴化反应合成了重要的中间体3Br-PMI(化合物15),收率为45.4%。通过取代反应,在港湾位引入氟原子、氰基、叔丁基苯氧基,合成3个优秀的中间体,与单连芴的硼酸酯进行偶联反...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机太阳能电池
        1.2.1 OPV的工作原理
        1.2.2 OPV的制备
        1.2.3 OPV性能表征
    1.3 P型有机半导体材料
    1.4 N型有机半导体材料
    1.5 苝酰亚胺类受体材料的简况
        1.5.1 苝二酰亚胺类受体材料的研究
        1.5.2 苝单酰亚胺类受体材料的研究
        1.5.3 港湾位修饰的苝酰亚胺类受体材料的研究
    1.6 课题的意义,设计思路、内容
第2章 苝单酰亚胺类受体材料的合成及其光伏应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器与试剂表
        2.2.2 实验的设计与合成路线
        2.2.3 合成步骤
        2.2.4 实验结果与讨论
        2.2.5 表征
    2.3 本章小结
第3章 港湾位修饰的苝单酰亚胺类受体材料的合成及其光伏应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器与试剂
        3.2.2 分子的设计与合成
        3.2.3 合成步骤
        3.2.4 表征
    3.3 本章小结
第4章 无规共聚物的合成及其光伏应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 仪器与试剂
        4.2.2 分子的设计与合成
        4.2.3 合成步骤
        4.2.4 表征
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3769826