基于喹喔啉的不对称结构有机光伏材料的合成与性能

发布时间：2021-08-11 08:46

　　有机小分子给体材料具有成本低、合成简单、结构易修饰、重复性好等优点,近年来得到了快速的发展,单节器件效率已超过11%。喹喔啉是较好的吸电子基团,它可与给电子单元连接后形成窄带隙化合物。然而,基于喹喔啉单元的有机小分子给体光伏材料的研究较少,尤其是不对称结构的喹喔啉类小分子材料。因此,本文设计并合成了两个系列D-A₁-A₂型不对称有机小分子,该系列分子以喹喔啉和烷氧基取代的喹喔啉为中心吸电子单元（A₁）,三苯胺为给电子单元（D）,不同取代基的苯为端基吸电子单元（A₂）。通过核磁共振波谱和高分辨质谱对已合成分子进行了结构表征,对其进行理论计算来了解能级以及电子排布,通过紫外-可见吸收、循环伏安等方法对其进行了光学和电化学性能的研究。最后,将所合成的分子作为给体材料,富勒烯衍生物(PC₆₁BM)作为受体材料制作成本体异质结器件,对其进行光伏性能的测试。此外,通过溶剂蒸汽退火处理器件的活性层以进一步提高光伏性能。研究表明:（1）烷基链和烷氧链的引入增强了分子的溶解性;（2）不同的吸电子... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 太阳能电池的分类
    1.3 有机太阳能电池
        1.3.1 有机太阳能电池的器件结构和工作原理
        1.3.2 有机太阳能电池的性能表征参数
    1.4 本体异质结有机太阳能电池的活性层材料
        1.4.1 有机太阳能电池受体材料
        1.4.2 有机太阳能电池给体材料
    1.5 有机小分子给体材料的结构
    1.6 有机太阳能电池给体材料的设计原则
    1.7 基于喹喔啉(Qx)的不对称结构有机小分子光伏给体材料的设计思路
2 实验部分
    2.1 试剂与仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 溶剂的预处理
    2.3 有机光伏材料给体的合成
        2.3.1 基于三苯胺硼酸酯给电子单元D的合成
        2.3.2 吸电子单元的合成
        2.3.3 目标分子的合成
    2.4 本体异质结器件的制作
3 结果与讨论
    3.1 DFT和TD-DFT理论计算结果分析
    3.2 紫外-可见吸收测试
    3.3 循环伏安测试
    3.4 光伏性能的测试
结论
参考文献
附录A 目标分子的~1H-NMR
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3335861