具有深HOMO能级的共轭聚合物的设计合成与光电性能的研究

发布时间：2016-11-06 18:14

  本文关键词：具有深HOMO能级的共轭聚合物的设计合成与光电性能的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《华南理工大学》 2015年

具有深HOMO能级的共轭聚合物的设计合成与光电性能的研究

孙江曼  

【摘要】：共轭聚合物可用溶液加工的方法来制备大面积柔性器件,因此共轭聚合物能够广泛用于有机半导体中。共轭聚合物具有可控的化学结构,可以通过合理设计共轭聚合物主链结构以及侧链取代基,来获得具有不同光物理性能以及不同空间构象的共轭聚合物。本论文设计合成了一系列具有深HOMO能级的共轭聚合物,其中,中等带隙的咔唑类D-A型共轭聚合物可用于聚合物太阳电池活性层的给体材料,可获得具有高Voc的电池器件;基于5,6-二氟代苯并噻唑和芴的深HOMO能级的宽带隙的共轭聚合物可用做聚合物发光二极管的发光层或磷光主体材料;基于5,6-二氟代苯并噻唑和胺基芴的深HOMO能级的宽带隙水/醇溶共轭聚电解质可用作阴极界面修饰材料来提高聚合物太阳电池器件的性能。在论文的第二章,合成了具有深HOMO能级的中等带隙的咔唑类聚合物PCDTBT12、PECz-BTBT6、PECz-BTBT8和PECz-BTBT12,这一系列聚合物都具有良好的溶解性和溶液加工性能,可用做单层聚合物太阳电池的活性层得到具有高Voc的高效聚合物太阳电池器件,器件的光电转化效率在6%左右。该系列中等带隙的聚合物,在叠层太阳电池亚电池的活性层中具有很好的应用前景。在论文的第三章,通过在苯并噻二唑单元上引入辛酯基合成了缺电子单元DEBT,基于DEBT合成了D-A型聚合物PCz-DEBT、PECz-DEBT和PBDT-DEBT。通过取代基的空间位阻效应和吸电子效应有效的调节了聚合物的HOMO能级,基于PECz-DEBT的太阳电池器件的Voc高达1.05 V。在论文的第四章,设计并合成了新的5,6-二氟苯并噻唑(ff BTz)单元,用该单元同芴共聚得到深HOMO能级的聚合物PF-ff BTz,基于该聚合物的PLED器件的CIE(0.163,0.056),是标准的蓝光发射;PF-ff BTz作为主体掺杂FIrpic制备PLED蓝光器件;在聚芴中掺杂少量ff BTz单元可诱导产生更多的聚芴β相,可提高聚芴类材料的电致发光性能。在论文的第五章,合成了具有深HOMO能级的水/醇溶阴极界面材料PF-ff BTz N,用该材料作为阴极界面修饰ITO制备倒装太阳电池器件,器件效率高达8.74%,并且我们还对水/醇溶界面材料PFN和PF-ff BTz N的光稳定性进行了研究。

【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4;O631
【目录】：

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