【摘要】：有機(jī)共軛半導(dǎo)體材料具有吸光系數(shù)較好,原材料制備簡(jiǎn)單,產(chǎn)品便攜等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用有機(jī)電子學(xué)領(lǐng)域。有機(jī)光伏是新型清潔能源技術(shù),其器件結(jié)構(gòu)特征為活性層使用具有電子給體和受體特性的有機(jī)半導(dǎo)體材料。本論文通過(guò)圍繞噻吩并吲哚(TI)這一單元分別做出了一系列的聚合物供體以及非富勒烯小分子受體,并將它們進(jìn)行了相關(guān)的測(cè)試,具體研究?jī)?nèi)容如下:基于課題組已經(jīng)合成了非對(duì)稱結(jié)構(gòu)P-IR的PCE(光電轉(zhuǎn)換效率)達(dá)到了5.83%,與此同時(shí)它的開路電壓VOC為0.69 V,短路電流JSC為13.92 m A·cm-2,填充因子FF為61.8%,設(shè)計(jì)出了一個(gè)等規(guī)的聚合物給體結(jié)構(gòu),得到聚合物P-R,PCE達(dá)到為1.01%,與此同時(shí)它的開路電壓VOC為0.59 V,短路電流JSC為0.61 m A·cm-2,填充因子FF為2.81%,通過(guò)理論計(jì)算,TEM測(cè)試,AFM測(cè)試等,探究了不等規(guī)聚合物比等規(guī)聚合物效率高的原因,發(fā)現(xiàn)退火影響了它的形貌使其出現(xiàn)堆積,進(jìn)而影響了它的性能。采用噻吩并吲哚(TI)以及4,7-二溴苯并噻二唑(BT)使用碳?xì)浠罨铣傻阶詈蟮膯误w。采用聯(lián)二噻吩與苯并二噻吩(BDT)得到聚合物PTITT和聚合物PTIBDT。通過(guò)紫外測(cè)試和電化學(xué)測(cè)試對(duì)其研究發(fā)現(xiàn),在薄膜中PTITT與PTIBDT在300-800 nm有較寬的吸收,它們的HOMO能級(jí)分別為-5.25 e V、-5.16 e V,能隙分別為1.5 e V、1.41 e V。聚合物PTIBDT無(wú)明顯P型半導(dǎo)體特性,有一定N型半導(dǎo)體特性;PTITT有著10-4 cm2·V 1·s 1左右的遷移率,但從輸出曲線可以看出場(chǎng)效應(yīng)比較差。光伏性能聚合物PTIBDT的PCE達(dá)到為0.48%,與此同時(shí)它的開路電壓VOC為0.61 V,短路電流JSC為2.9 m A·cm-2,填充因子FF為26.6%。將TI單元分別采用噻吩端TI偶聯(lián)與苯環(huán)端TI偶聯(lián)以及多一個(gè)噻吩環(huán)與少一個(gè)噻吩環(huán)做出兩個(gè)非富勒烯受體小分子SM1,SM2。通過(guò)紫外測(cè)試和電化學(xué)測(cè)試對(duì)其研究發(fā)現(xiàn),在薄膜中SM1與SM2在300-800 nm有較寬的吸收,它們的HOMO能級(jí)分別為-5.96 e V、-5.45 e V,能隙分別為1.66 e V、1.15 e V,光伏性能在進(jìn)一步探索中。
【圖文】：

圖 1.1 太陽(yáng)能電池的電流密度與電壓曲線特征[10]規(guī)則式每秒都釋放出巨大的能量，它穿越大氣層到達(dá)多數(shù)的能量在到達(dá)大氣層之前已經(jīng)消失或者被大件下到達(dá)地面的太陽(yáng)光譜，，我們可以看到關(guān)于波長(zhǎng)長(zhǎng)范圍從二百八十納米到四千納米[12]的約 1000通量相結(jié)合的現(xiàn)象，大部分的太陽(yáng)能量集中在可見用太陽(yáng)能，聚合物太陽(yáng)能電池的吸收譜圖應(yīng)該與太

圖 1.1 太陽(yáng)能電池的電流密度與電壓曲線特征[10]規(guī)則式每秒都釋放出巨大的能量，它穿越大氣層到達(dá)多數(shù)的能量在到達(dá)大氣層之前已經(jīng)消失或者被大氣件下到達(dá)地面的太陽(yáng)光譜，我們可以看到關(guān)于波長(zhǎng)長(zhǎng)范圍從二百八十納米到四千納米[12]的約 1000通量相結(jié)合的現(xiàn)象，大部分的太陽(yáng)能量集中在可見用太陽(yáng)能，聚合物太陽(yáng)能電池的吸收譜圖應(yīng)該與太
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM914.4

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本文編號(hào)：2622207