含饒丹寧和噻吩異靛的D-A共軛聚合物的合成與光伏性能研究.pdf

1、相對(duì)于無機(jī)太陽能電池來說，有機(jī)聚合物太陽能電池具有一系列優(yōu)點(diǎn)，像是制備成本低、功能和結(jié)構(gòu)易于調(diào)節(jié)、能制成大面積的超薄柔性器件等等，成為新世紀(jì)以來研究的熱點(diǎn)。對(duì)于聚合物太陽能電池（PSCs）研究領(lǐng)域，不斷開發(fā)出新型的，高效的聚合物活性層材料是十分重要并且需要的。而聚合物給體材料的設(shè)計(jì)和合成，及其器件表征又是其中很重要的一個(gè)研究部分，因此本文圍繞給體材料做工作，合成了一系列含饒丹寧的主-側(cè)鏈型D-A共聚物和基于噻吩異靛的主鏈型D-A共聚物給

2、體材料，并對(duì)其光學(xué)性能，電化學(xué)性能，熱穩(wěn)定性能及其器件光伏性能做了比較全面的研究。工作分為2個(gè)部分：
　　1．設(shè)計(jì)并合成了四種以苯并二噻吩-噻吩為骨架，不同側(cè)鏈的主-側(cè)鏈型D-A共聚物 PHDBDT-T-R、PEHBDT-T-R、PHDBDT-T-TR和 PEHBDT-T-TR。重點(diǎn)研究了BDT上的不同烷基和噻吩上的噻吩乙烯基側(cè)鏈對(duì)共聚物紫外吸收、熱穩(wěn)定性、HOMO、LUMO能級(jí)以及器件光電性能的影響。研究結(jié)果表明苯并二噻吩上取代

3、基為體積比較大的烷基對(duì)聚合物的溶解性是有利的，但會(huì)引起較大的空間位阻，對(duì)分子的平面堆積不利，這有可能會(huì)導(dǎo)致聚合物與PC70BM共混時(shí)相容性不好。而在側(cè)鏈引入噻吩乙烯基增加了分子的共軛，使聚合物的紫外吸收邊帶拓寬，減小其帶隙。基于上述四個(gè)共聚物的光電轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到1.01％、4.04％、3.47％和4.25％。
　　2．合成了一系列基于噻吩異靛的共聚物材料PBDT-T-S-ThID、PC-ThID和PF-ThID。重點(diǎn)研究了三個(gè)不