基于苝酐類電子受體的設(shè)計合成與性能研究.pdf

1、隨著人類社會的發(fā)展與化石資源的枯竭，太陽能作為一種新能源逐步引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。有機太陽能電池的迅速發(fā)展使得人們對其進行了深入的研究。常見的有機太陽能電池通常采用給體聚合物或小分子與富勒烯衍生物受體的共混薄膜作為活性層?；诜歉焕障┦荏w材料的有機太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率逐漸提高，而作為非富勒烯受體材料的苝酰亞胺類的受體小分子表現(xiàn)出最好的光伏性能。本論文主要以苝酐為基礎(chǔ)，設(shè)計并合成了一系列苝酐類電子受體化合物，并對其性質(zhì)進行了測試研究。

2、具體研究工作如下：
　　1.設(shè)計并合成了三個分別含有苯、呋喃和噻吩結(jié)構(gòu)單元的苝酐類電子受體化合物，分別用4-甲酰苯硼酸、5-甲酰-2-呋喃硼酸和5-甲酰-2-噻吩硼酸與長鏈苝酐四溴代化合物偶聯(lián)，再與丙二腈反應(yīng)，最終的目標(biāo)產(chǎn)物，并用MALDI-TOF證實了結(jié)構(gòu)正確。這三種化合物都具有良好的溶解性，能溶解在常見的溶劑里如：CH2Cl2和THF等。這些化合物都具有較高的紫外吸收值和熒光發(fā)射值，其中含苯結(jié)構(gòu)單元的化合物表現(xiàn)出明顯的紅移現(xiàn)象

3、。它們在薄膜中也有較強的熒光，并且薄膜中的紫外熒光值較溶液中紅移，是因為在薄膜中有聚集現(xiàn)象。對W2和W3進行了太陽能電池方面的測試，結(jié)果顯示W(wǎng)2的光電轉(zhuǎn)化效率PCE為1.79?， W3的光電轉(zhuǎn)化效率PCE為0.39?。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是化合物的純度不夠高。
　　2.首先設(shè)計并合成了一個含-CN的短鏈苝酐類電子受體化合物，并對其結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)進行了表征。在太陽能電池器件中對其進行能量轉(zhuǎn)換效率測試時，由于分子共軛性大，溶解性較差，未能