嵌段共聚物(PLA-P3HT-PLA)的自組裝行為及其在太陽能器件應(yīng)用的研究.pdf

1、當(dāng)前，為了提高有機(jī)太陽能器件的光電性能，主要研究并制備出高規(guī)整度、有序納米尺寸內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料，作為太陽能器件的給體/受體活性層。通過改善給體材料和受體材料的自身微相結(jié)構(gòu)，來優(yōu)化內(nèi)部光生電子的轉(zhuǎn)化流程。其中包括激子產(chǎn)生、分離和載流子遷移效果，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率?；谶@一理論基礎(chǔ)，通過控制嵌段共聚物的自組裝相變行為，制備出有序納米尺寸結(jié)構(gòu)的聚3—己基噻吩電子給體層。以下是本文的研究內(nèi)容及結(jié)論。
　　1.我們將聚3—己基噻吩和聚L—乳

2、酸合成的嵌段共聚物作為結(jié)構(gòu)模板，通過其自組裝行為得到有序的納米尺寸結(jié)構(gòu)，將聚L—乳酸侵蝕掉后，將受體材料富勒烯嵌入到有序的納米結(jié)構(gòu)給體材料中。試驗(yàn)中，采用格式試劑半活性法，制備出頭尾相接的高規(guī)整度P3HT。其分子量及其分布隨自身加入量不同及與引發(fā)劑的配比變化，引發(fā)劑與3HT單體的比例對P3HT分子量的影響:當(dāng)引發(fā)劑的比重增大時(shí)，聚合物的分子量減少，分散性指數(shù)增大。
　　2.嵌段共聚物模板的化學(xué)結(jié)構(gòu)是通過兩段分子量比例來調(diào)控，而相分

3、離行為則是通過選擇合適的有機(jī)溶劑調(diào)配和退火條件來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用紅外光譜，X—射線衍射，原子力顯微鏡和掃描電鏡進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析表征。嵌段共聚物的自組裝形貌可以通過調(diào)整共聚物的硬段及軟段的相對體積分?jǐn)?shù)調(diào)整(F)，佛羅伊希金斯相互作用參數(shù)x，和嵌段共聚物的聚合度N來控制，自組裝形貌尺寸范圍為10 nm到100nm。例如直線排列且垂直導(dǎo)電的柱狀納米結(jié)構(gòu)的P3HT，其相分離柱狀結(jié)構(gòu)可由P3HT分子量來控制結(jié)構(gòu)的尺寸。
　　3.應(yīng)用紫外光吸收、霍爾