石墨烯聚合物光伏材料的合成及新型陰極界面層材料在聚合物光伏器件中的應(yīng)用研究.pdf

1、近些年來(lái)，隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，能源危機(jī)與環(huán)境污染等嚴(yán)重威脅到人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題已不容忽視的擺在了當(dāng)今人類(lèi)的面前。為探求未來(lái)發(fā)展的出路，人們開(kāi)始將目光放到新型清潔無(wú)污染且可再生利用的能源上來(lái)，如風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能以及各類(lèi)生物能源等，其中太陽(yáng)能因其成本低廉，儲(chǔ)量豐厚，利用簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)得到廣泛關(guān)注，吸引了國(guó)內(nèi)外的眾多研究工作者競(jìng)相探索其應(yīng)用潛力。其中聚合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池憑借其制造成本低廉、加工工藝簡(jiǎn)單、可大

2、面積印刷成型、可柔性卷曲等多方面的優(yōu)點(diǎn)向傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池發(fā)起了革命性的挑戰(zhàn)。但就目前階段來(lái)看，聚合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池還存在著光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)偏低和光伏電池穩(wěn)定性相對(duì)較弱兩方面的缺陷，嚴(yán)重了限制了其商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的腳步。設(shè)計(jì)合成高效穩(wěn)定的有機(jī)聚合物半導(dǎo)體材料以及探索新的光伏器件加工工藝以有限提高聚合物太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率是現(xiàn)階段聚合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的兩個(gè)研究方向。
　　 本論文工作包括兩方面的內(nèi)容:1.提出

3、了一種以具有優(yōu)良載流子傳輸功能和高效光伏性能的石墨烯類(lèi)單體——六苯并暈苯為基本構(gòu)筑單元，設(shè)計(jì)和合成聚合物光伏材料的設(shè)計(jì)思想，并初步合成出可供后續(xù)聚合生成光伏聚合物的二溴代六苯并暈苯型石墨烯單體的合成路線(xiàn)，為后期進(jìn)一步合成光伏聚合物奠定了基礎(chǔ)
　　 2.使用不同體系的光伏材料，制備了本體異質(zhì)結(jié)光伏器件，并使用一類(lèi)基于聚芴類(lèi)的新型的具有三維空間立體結(jié)構(gòu)的有機(jī)聚合物陰極界面層材料修飾電池陰極，系統(tǒng)研究了這類(lèi)材料對(duì)光伏器件性能的影響。實(shí)