含硫烷基取代侧链的苯并二噻吩类聚合物给体材料的合成与性质研究

发布时间：2022-07-12 14:33

　　近年来,聚合物太阳能电池（PSCs）的能量转换效率（PCE）已经突破了18%。基于给电子单元（D）苯并二噻吩（BDT）和吸电子单元（A）苯并二噻吩-4,8-二酮（BDD）、氟代苯并三氮唑（BTZ）或酯基取代噻吩的D-A型中/宽带隙共轭聚合物,被广泛应用于的高效PSCs的构筑。本文通过调节BDT单元的共轭侧链和受体单元的类型及其上的取代基,设计合成了三个系列基于BDT的新型D-A型聚合物太阳能电池给体材料。重点研究了受体单元的类型、BDT单元的共轭侧链以及受体单元的取代基对聚合物给体材料的热性能、光物理、电化学和光伏性质的影响。主要研究内容如下:1. 合成了以5-硫烷基-3,4-二甲氧基噻吩为侧链的BDT单元,并分别与BDD、BTZ和酯基取代三噻吩（TCE）单元共聚,获得了三个宽带隙的D-A型共轭聚合物PTO-BDD、PTO-BTZ和PTO-TCE。系统地研究了不同类型的受体单元（BDD、BTZ和TCE）对共聚物光电性能的影响。结果表明:PTO-BTZ具有更好的溶解性和更大的摩尔消光系数,有利于获得高的短路电流(J_SC);而PTO-BDD和PTO-TCE则获得更低的... 

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
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 有机太阳能电池简介
        1.3.1 有机太阳能电池工作原理
        1.3.2 有机太阳能电池的基本参数
    1.4 有机太阳能电池材料研究进展
        1.4.1 受体材料
        1.4.2 给体材料
            1.4.2.1 聚合物给体材料
            1.4.2.2 小分子给体材料
    1.5 本论文设计思想和主要研究内容
第2章 以5-硫烷基-3,4-二甲氧基噻吩为侧链的苯并二噻吩的聚合物给体材料的合成及性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 药品试剂和仪器设备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 聚合物材料的合成与表征
        2.3.2 光物理性质
        2.3.3 电化学性质
        2.3.4 光伏性质
    2.4 本章小结
第3章 含不同共轭侧链的苯并二噻吩的聚合物给体材料的合成及性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 药品试剂
        3.2.2 聚合物的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚合物材料的合成与表征
        3.3.2 光物理性质
        3.3.3 电化学性质
        3.3.4 光伏性质
    3.4 本章小结
第4章 基于氰基乙酸酯取代噻吩的苯并二噻吩类聚合物给体材料的合成和光伏性质
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 药品试剂
        4.2.2 聚合物的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 聚合物材料的合成与表征
        4.3.2 光物理性质
        4.3.3 电化学性质
        4.3.4 光伏性质
    4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
附录A:试剂、仪器设备及测试方法
附录Ⅱ (代表性谱图)
致谢
攻读硕士学位期间的主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]有机太阳电池效率突破18%（英文）[J]. 刘启世,江宇凡,金柯,秦建强,许金桂,李文婷,熊骥,刘金凤,肖作,孙宽,杨上峰,张小涛,丁黎明.  Science Bulletin. 2020(04)



本文编号：3659303