芴基氰亚甲基靛酮受体材料的制备及其光伏性能

发布时间：2021-02-15 01:22

　　有机太阳能电池作为一种清洁、可持续的光电转化技术,在能源与材料领域受到广泛关注。近年来,非富勒烯小分子受体材料由于其结构明确、可控性强、吸收范围广、能级易调控等特点,在有机太阳能电池领域大放异彩。非富勒烯受体材料的分子结构通常由侧链、共轭骨架、功能基团三部分组成,这三部分共同决定着它们的光电性质。目前为止,关于侧链和共轭骨架构型对于富勒烯体系聚合物太阳能电池光电性质的影响研究较为广泛,而对非富勒烯受体材料光电性质影响的相关研究则相对较少。基于氰亚甲基靛酮-噻吩-芴-噻吩-氰亚甲基靛酮结构的小分子受体材料DICTF具有简单易得成本少的特点,且以DICTF:PTB7-Th为活性层材料的电池器件中获得了与富勒烯体系太阳能电池相当的光电转化效率。因此在DICTF分子骨架的基础上,我们通过化学修饰手段改变其侧链和共轭骨架曲率,进一步研究了不同类型的侧链以及分子共轭骨架构型对于非富勒烯受体材料光电性质的影响。主要内容如下:1.通过引入三甘醇单甲醚（TEG）侧链来代替烷基侧链,合成了两个简单易得的小分子受体材料——DICTF-C10和DICTF-TEG,其中DICTF-C10侧链为葵基链,DICTF... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机太阳能电池的发展历程
    1.3 体异质结型有机太阳能电池的器件结构
    1.4 体异质结有机太阳能电池的工作原理
    1.5 有机太阳能电池的性能参数
    1.6 有机太阳能电池主要研究内容
    1.7 有机太阳能电池中受体材料的发展历程
        1.7.1 富勒烯及其衍生物受体材料的发展
        1.7.2 非富勒烯小分子受体材料发展与研究现状
    1.8 论文研究思想及内容
第2章 不同类型侧链对于非富勒烯小分子受体材料光电性质的影响
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与主要试剂
        2.2.2 实验仪器及测试条件
        2.2.3 小分子材料的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 合成与简述
        2.3.2 热稳定性、光学性能和电化学性质
        2.3.3 受体材料固体结构
        2.3.4 电池器件性能
        2.3.5 激子解离、载流子输运与复合
        2.3.6 载流子输运与复合
        2.3.7 BHJ形貌
    2.4 本章小结
第3章 不同构型对非富勒烯小分子受体材料光伏性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 所用原料与主要试剂
        3.2.2 实验仪器及测试条件
        3.2.3 小分子材料的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 分子共轭骨架构型与能量理论计算
        3.3.2 热稳定性
        3.3.3 光学性质和电化学性质
        3.3.4 受体材料固体结构
        3.3.5 器件性能和外量子效率
        3.3.6 载流子输运和复合
        3.3.7 BHJ形貌
    3.4 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
致谢
攻读科学硕士学位期间主要研究成果
附录A



本文编号：3034174