含喹啉、咔唑衍生物有機光伏材料的設計合成與性能研究.pdf

1、有機太陽能電池(OPVs)，相比于傳統(tǒng)太陽能電池，其生產(chǎn)成本低，易于制備，性能良好和于環(huán)境友好等優(yōu)點使其能得到了廣泛的關注。染料敏化太陽能電池(DSSCs)和聚合物太陽能電池(PSCs)被認為是 OPVs中最有發(fā)展前景的電池。為了進一步提高電池的性能，獲得較高的光電轉(zhuǎn)化效率，研究者們需要合成新型染料和聚合物，并深入地了解其結構與其性能之間的關系。
　　最近，以喹啉及其衍生物，咔唑及其衍生物和卟啉的聚合物和小分子逐漸受到重視。喹啉擁

2、有兩個對稱的不飽和氮原子，電子吸收能力強，常被用作電子受體材料。咔唑上共軛體系大且傳輸載流子能力強，光學性能優(yōu)異，非常適合作為空穴傳輸材料。卟啉擁有很大的共軛平面結構，適合傳輸電子。本文設計合成這三種基團為基的新型染料和聚合物并將其應用于有機太陽能電池，具體開展了如下幾個方面的工作：
　　1，設計合成了兩個以卟啉為基的聚合物(P1和 P2)并對其進行了各種性能的測試。這兩個聚合物表現(xiàn)出良好的溶解性和優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性(熱失重5％時溫度

3、都在400℃以上)。苝基團的加入使聚合物的吸收光譜拓寬到800 nm。P1和P2的光學帶隙分別為1.92 eV和1.56 eV.
　　2，設計合成與表征了一系列以喹啉衍生物的染料小分子(D1-D3)。通過在噻吩基團上引入原子橋來使分子不易發(fā)生扭轉(zhuǎn)。這些染料分子都有相對不錯的溶解性，在400-700 nm之間都有較強的光譜吸收。
　　3，設計合成了四個以咔唑衍生物為基的染料小分子(D4-D7)。通過苯基團和噻吩基團相互替換來研