溶液過(guò)程D-A-D-A-D延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)有機(jī)小分子光伏材料的合成與性質(zhì).pdf

1、有機(jī)太陽(yáng)能電池目前已經(jīng)成為光電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?；诳扇芤杭庸さ捏w異質(zhì)結(jié)有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池(BHJ-OSCs)，作為一種新型技術(shù)，其轉(zhuǎn)換效率目前雖然無(wú)法與無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池相比，但它擁有許多無(wú)機(jī)材料及器件無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，如:種類多，電池輕，制備成本低，柔韌性好，制作工藝簡(jiǎn)單等。
　　目前溶液過(guò)程有機(jī)小分子光伏材料的研究主要集中于D-A-D和A-D-A結(jié)構(gòu)的分子。為了開(kāi)拓研究思路，本文設(shè)計(jì)合成了基于D-A-D-A-D結(jié)構(gòu)的有機(jī)小分子光伏材

2、料，通過(guò)延長(zhǎng)共軛結(jié)構(gòu)降低帶隙，同時(shí)通過(guò)增加D-A(A-D)結(jié)構(gòu)單元促進(jìn)分子內(nèi)電荷遷移，以期實(shí)現(xiàn)更高的光電轉(zhuǎn)化效率。
　　本論文采用3，6-咔唑?yàn)橹虚g給電子單元(D)，以三苯胺為端基給電子單元(D)，以苯駢三氮唑(BTA)、含有烷氧鏈的苯并噻二唑(BT)分別作為吸電子單元(A)，同時(shí)引入單鍵、雙鍵、氰基乙烯基及三鍵等分別作為橋鍵合成了兩個(gè)系列的小分子光伏材料。結(jié)合密度泛函理論計(jì)算，紫外可見(jiàn)吸收光譜及循環(huán)伏安測(cè)試表明這些分子均具有較強(qiáng)

3、的光吸收能力和與受體材料相匹配的能級(jí)，可用作BHJ-OSCs的給體材料。因此進(jìn)行了器件制備及光電性能測(cè)試。光電數(shù)據(jù)研究表明，相對(duì)于苯駢三氮唑系列（BTA系列），基于含有烷氧鏈的苯并噻二唑?yàn)槲娮訂卧南盗谢衔铮˙T系列）具有更高的光電轉(zhuǎn)化效率（3.39％-3.99％）和更高的短路電流密度（11.6mAcm-2）。同時(shí)本文探索了分子材料橋鍵、吸電子單元及延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與材料光伏性能的關(guān)系。研究表明:單鍵對(duì)應(yīng)的分子具有更高的光電轉(zhuǎn)化效率，具有吸