含噁二唑的聚噻吩衍生物和不同給體的光伏材料合成及性能研究.pdf

1、本論文介紹了本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池電子給體材料和染料光敏化劑的研究進(jìn)展。太陽(yáng)能電池中電子給體材料的吸收光譜、載流子遷移率是影響其能量轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵因素,因此本論文以拓寬和增強(qiáng)給體材料的吸收光譜、提高其載流子遷移率為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)并合成了一系列共軛聚合物光伏材料和給體-連接橋-受體(D-π-A)型有機(jī)小分子染料。利用紅外光譜、核磁共振等手段對(duì)所合成的化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并利用紫外光譜、熒光光譜、循環(huán)伏安法研究了聚合物和有機(jī)小分子染料的光物

2、理性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì),同時(shí)測(cè)試了所合成的聚合物和有機(jī)小分子染料組裝成的太陽(yáng)能電池的光伏性能。其主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.設(shè)計(jì)并通過(guò)Suzuki反應(yīng)合成了三種芴與噻吩衍生物的交替共聚物P1、P2和P3,并主要研究了噁二唑側(cè)鏈對(duì)共聚物的熱穩(wěn)定性、光物理、電化學(xué)和光伏性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明噁二唑?qū)﹄娮拥淖⑷牒蛡鬏斝阅苡泻苤匾挠绊??；诠簿畚?PCBM本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池器件的測(cè)試結(jié)果表明,所合成的三種聚合物的能量轉(zhuǎn)換效率分別為0.6

3、2％、0.03%和1.49%。
　　2.設(shè)計(jì)并合成了三種分別以三芳胺衍生物和9-辛基咔唑?yàn)殡娮咏o體,2-乙烯基-3-己基噻吩為π-共軛體系和氰基乙酸為電子受體的非金屬有機(jī)小分子染料D1、D2和D3。并研究了不同的電子給體對(duì)染料的光物理、電化學(xué)和光伏性質(zhì)的影響?；谌玖螪2的染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)的研究結(jié)果表明溶劑的優(yōu)化對(duì)其能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)有重要的影響。采用乙腈作溶劑時(shí),其PCE最高達(dá)到6.72%(Jsc=13.93