基于茚并[1,2-b]芴的非富勒烯小分子受体材料的设计、合成与性能研究

发布时间：2022-04-23 11:22

　　近几年来,非富勒烯小分子受体（NFAs）由于其在可见-近红外区域的吸收较好、合成容易、成本较低以及能级易于调控等优点,逐渐取代了传统的富勒烯及其衍生物成为了有机太阳能电池受体材料中的主流。目前非富勒烯受体材料发展十分迅速,已获得了许多的进展。深入地研究其结构与性能的关系是进一步提高器件能量转换效率的关键,该论文的主要章节如下:一、设计并合成了基于茚并[1,2-b]芴为中心单元,以噻吩或3-辛基噻吩为π桥,氟化或未氟化的3-（二氰基亚甲基）靛酮为封端基团的一系列非富勒烯受体材料（即ICBF-O,ICBF,FICBF-O和FICBF）。并系统地研究了π桥的烷基化和封端基团的氟化对吸收光谱、能级、活性层形貌和光伏性能的影响。烷基化能使分子的最低空轨道（LUMO）能级升高,从而获得高达1.06 V的开路电压(V_oc)。然而,烷基化会增大带隙导致短路电流密度(J_sc)较低。与未氟化的受体相比,氟化的受体的V_oc更低,J_sc和填充因子（FF）更高,与其较低的LUMO水平,较窄的带隙和良好的活性层形貌相一致。最终... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机太阳能电池的简介
        1.2.1 有机太阳能电池的发展历程
        1.2.2 有机太阳能电池的基本原理
        1.2.3 有机太阳能电池的性能参数
    1.3 有机太阳能电池的研究现状
        1.3.1 给体材料
        1.3.2 受体材料
        1.3.3 小结
    1.4 课题的提出
第二章 基于茚并[1,2-b]芴的可溶液处理的A-D-A型小分子受体的侧链修饰与氟化工程
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 目标分子的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 热稳定性分析
        2.3.2 紫外-可见吸收光谱分析
        2.3.3 电化学分析
        2.3.4 器件的制备
        2.3.5 光伏性能分析
        2.3.6 形貌分析
    2.4 本章小结
    2.5 注释
第三章 π桥对基于茚并[1,2-b]芴的非富勒烯小分子受体的性能影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料与试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 目标分子的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 热稳定性分析
        3.3.2 紫外-可见吸收光谱分析
        3.3.3 电化学分析
        3.3.4 器件的制备
        3.3.5 光伏性能分析
        3.3.6 形貌分析
        3.3.7 电子空穴迁移率
    3.4 本章小结
    3.5 注释
第四章 总结与展望
参考文献
附录
个人简述及研究生期间科研成果



本文编号：3647076