苯并二硒吩聚合物和芳香雜環(huán)并吡嗪聚合物給體材料的合成及在太陽能電池中的應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)聚合物太陽能電池具有低成本，質(zhì)量輕，易于制備等優(yōu)點(diǎn)引起了學(xué)術(shù)和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。在有機(jī)太陽能電池的研究中，體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池給受體共混形式分為聚合物/富勒烯共混和全聚合物共混。聚合物/富勒烯體系實(shí)驗(yàn)室單節(jié)電池可達(dá)到10.08％的轉(zhuǎn)化效率，雙節(jié)電池超過11%的轉(zhuǎn)換效率；在全聚合物共混體系中，以N2200為受體材料的電池目前最高轉(zhuǎn)換效率超過到6%的。探索新型、高轉(zhuǎn)換效率的給體材料是有機(jī)太陽能電池研究的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成出具有寬的光譜吸收

2、、相對(duì)匹配較深的HOMO能級(jí)和溶解性較好的給體材料是當(dāng)前研究的突破口。
　?。?）在聚合物/富勒烯電池體系中，本論文設(shè)計(jì)了兩種聚合物給體材料，基于苯并二硒吩給體單元，通過 Stille交叉偶聯(lián)反應(yīng)分別與受體單元二酮吡咯并吡咯(DPP)和異靛藍(lán)(IDT)聚合得到兩種聚合物給體材料PBDSe-DPP和PBDSe-IDT。我們運(yùn)用物理和化學(xué)方法研究了材料基本的物理和化學(xué)性質(zhì)，并應(yīng)用在光伏器件，但受限于材料的溶解性和在共混膜中的分子排列中

3、的局限性，我們得到了3.7%和2.5%的轉(zhuǎn)化效率。
　?。?）在全聚合物電池體系中，本論文設(shè)計(jì)了三種聚合物給體材料，通過改變PTQ1材料分子的主體構(gòu)架單元，合成出了含有苯環(huán)、噻吩、吡啶等不同構(gòu)架單元的聚合物材料，我們測試了材料基本的物理和化學(xué)性質(zhì)，并在以N2200為受體材料測試了其器件光伏性能，由于材料的能級(jí)和帶隙變化，所制備光伏器件表現(xiàn)出了不同趨勢的光電轉(zhuǎn)換效率，初步研究得到了三種材料的光電轉(zhuǎn)換效率分別為:P1效率為趨近于零,