基于苯并二噻吩单元的P-型D-A共轭聚合物及全聚物太阳能电池的性能研究

发布时间：2021-01-23 01:07

　　随着有机太阳能电池效率不断的提高,对于有机物太阳能电池的研究受到广泛关注。其中全聚合物太阳能,因为其具有很好的稳定性,为以后大面积生成提供可能性,而受到国内外广大研究者们的关注。目前,全聚合物太阳能电池受体材料主要基于萘二酰亚胺（NDI）单元的n-型聚合物进行研究,因为具有优良热稳定性和抗氧化性,吸收宽,电子亲合力强等优点,让其成为很好的有机电子传输材料。除了对基于NDI聚合物的设计,选择与之匹配度高的给体材料非常重要,如给/受体的能级需匹配以满足高开路电压及高驱动电流;给/受体的太阳光吸收谱带需互补并实现太阳光的全吸收以实现高电流;给/受体具有合适的结晶度及合适的相容性并保证聚合物给体/受体活性层具有合适的相分离尺度以形成优良的活性层形貌。而在选择与受体材料相匹配的给体材料时两者之间结晶度和相容性的平衡是决定两种材料混合作为电池活性层时能否获得一个最佳的纳米级本体异质结形貌的关键。课题组前期制备了基于噻吩并吡咯二酮的D-A聚合物给体PBDT（T）-TPD和基于NDI的系列聚合物受体X-NDI并优化出最佳性能的聚合物给/受体对。在此工作基础上,本论文设计在D-A聚合物给体（PBDT（T... 

【文章来源】：福建师范大学福建省

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１＿２单体和聚合物的合成??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｃｏｍｏｎｏｍｅｒｓ?ａｎｄ?ｐｏｌｙｍｅｒｓ??

１．３．２聚合物热分析??聚合物给／受体材料的热稳定性对于聚合物太阳能电池来说是一个关键的因??素，良好材料的热稳定性是制备优良的太阳能电池期间的前提条件。图１－３是合成??的五种聚合物在氮气氛围下升温速率为ｌＯＴＶｍｉｎ所得到ＴＧＡ曲线图，从图中可以??看出，五种聚合物在失重５％时对应的热分解温度分别为４１４?°Ｃ，?４４７?°Ｃ，３６９?°Ｃ，??４０３?°Ｃ，４４６?°Ｃ。从三种给体材料看，在ＢＤＴ单元侧链引入烷硫链的聚合物??ＰＢＤＴ（ＳＴ）－ＨＴ－ＴＰＤ比侧链为烷基链的聚合物的热稳定性明显降低，而对于烷基链??的聚合物ＰＢＤＴ（Ｔ）－Ｔ－ＴＰＤ和ＰＢＤＴ（Ｔ）－ＨＴ－ＴＰＤ，其中引入４－己基噻吩作为Ｊｔ桥结构??使得聚合物ＰＢＤＴ（Ｔ）－ＨＴ－ＴＰＤ显出最好的热稳定性，对于两种受体聚合物，给体单??元为噻吩热稳定性明显优于硒吩。总体来说

１．３．２聚合物热分析??聚合物给／受体材料的热稳定性对于聚合物太阳能电池来说是一个关键的因??素，良好材料的热稳定性是制备优良的太阳能电池期间的前提条件。图１－３是合成??的五种聚合物在氮气氛围下升温速率为ｌＯＴＶｍｉｎ所得到ＴＧＡ曲线图，从图中可以??看出，五种聚合物在失重５％时对应的热分解温度分别为４１４?°Ｃ，?４４７?°Ｃ，３６９?°Ｃ，??４０３?°Ｃ，４４６?°Ｃ。从三种给体材料看，在ＢＤＴ单元侧链引入烷硫链的聚合物??ＰＢＤＴ（ＳＴ）－ＨＴ－ＴＰＤ比侧链为烷基链的聚合物的热稳定性明显降低，而对于烷基链??的聚合物ＰＢＤＴ（Ｔ）－Ｔ－ＴＰＤ和ＰＢＤＴ（Ｔ）－ＨＴ－ＴＰＤ，其中引入４－己基噻吩作为Ｊｔ桥结构??使得聚合物ＰＢＤＴ（Ｔ）－ＨＴ－ＴＰＤ显出最好的热稳定性，对于两种受体聚合物，给体单??元为噻吩热稳定性明显优于硒吩。总体来说


本文编号：2994242