引达省并二塞吩为基础的有机受体材料的设计合成及性能研究

发布时间：2023-07-30 18:07

　　传统的化石能源对环境带来巨大的污染,寻求新的可再生能源迫在眉睫。而太阳能资源丰富,清洁无污染,近年来成为一大研究热点。全聚合太阳能电池的机械性能、稳定性较好,对于基于萘酰亚胺(NDI)、苝酰亚胺(PDI)类聚合物受体而言,其吸光系数较低,限制了能量转化效率的进一步提高。因此,研究并发展新的聚合物受体材料对提高全聚合物有机太阳能电池的能量转化效率乃至未来的工业化都具有重要的意义。在第二章中,设计合成了基于2,2’-(2Z,2’Z)-((4,4,9,9-四十六烷基-4,9-二氢-s-引达省[1,2-b:5,6-b’]二噻吩-2,7-二基)双-(甲酰基)双(3-氧代-2,3-二氢-1H-吲哚-2,1-二亚基))二甲基壬腈,并以联噻吩、氟化联噻吩和氯化联噻吩为连接单元的受体聚合物PIDIC2T、PIDIC2T2F和PIDIC2T2Cl。紫外吸收和电化学测试,表明卤素取代对光吸收以及电化学性能几乎没有影响。但是器件性能明显不同,是因为载流子迁移率和器件形貌差异较大,导致填充因子从44%提升至62%,以此改善了光电转化效率。其中基于PIDIC2T2C1的器件的效率最优,达到7.11%。在第三章中,...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机太阳能电池简介
        1.2.1 有机太阳能电池的分类和结构
        1.2.2 本体异质结有机太阳能电池的工作原理
        1.2.3 有机太阳能电池的性能表征
    1.3 有机太阳能电池的光活性层材料
        1.3.1 基于富勒烯及其衍生物类受体材料
        1.3.2 非富勒烯受体材料
    1.4 本论文的研究内容,设计思路及创新点
        1.4.1 本论文的研究内容
        1.4.2 本论文的创新点
2 基于引达省二噻吩与卤代联噻吩共聚受体材料的合成与光伏性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验所需试剂及药品
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 受体聚合物的合成
        2.2.4 给体聚合物的合成
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 合成与热力学性能表征
        2.3.2 光学性能
        2.3.3 电化学性能
        2.3.4 聚合物的光伏性能的研究
        2.3.5 外量子效率(EQE)
        2.3.6 载流子迁移率
        2.3.7 表面形貌研究
    2.4 本章小结
3 基于多节棍型的引达省二噻吩受体材料的合成与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验所需试剂及药品
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 小分子受体的合成
        3.2.4 聚合物受体的合成
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 合成与热力学性能表征
        3.3.2 光学性能
        3.3.3 电化学性能
        3.3.4 光伏性能
    3.4 本章小结
4 基于非共价键构象锁的引达省二噻吩受体材料合成与性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验所需试剂及药品
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 受体聚合物的合成
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 合成与热力学性能表征
        4.3.2 光学性能
        4.3.3 电化学性能
        4.3.4 光伏性能
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
致谢



本文编号：3837930