發(fā)布時(shí)間：2018-04-08 13:37

  本文選題：界面修飾材料　切入點(diǎn)：水/醇溶性　出處：《南京郵電大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：水/醇溶性共軛聚合物和寡聚物界面修飾材料由于其獨(dú)特的光電性能及溶解性而廣泛應(yīng)用于有機(jī)光電器件中。在有機(jī)太陽(yáng)能電池器件(OSCs)中,可以通過(guò)在活性層與陰極之間插入一層界面修飾材料,降低陰極的功函數(shù),使得活性層可以與陰極之間形成歐姆接觸,提高電子的傳輸能力。基于水/醇溶性的界面修飾材料在OSCs器件中也表現(xiàn)出了良好的性能,為了更深入全面的了解界面材料的引入對(duì)器件性能的影響機(jī)制,文章設(shè)計(jì)合成一類(lèi)結(jié)構(gòu)新穎的水/醇溶性寡聚物界面修飾材料,并研究將對(duì)于OSCs器件光伏性能的影響。在本論文中,我們首先設(shè)計(jì)合成一類(lèi)富勒烯衍生物材料FPNOH、FPP、FPNBr。通過(guò)對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的紫外可見(jiàn)吸收光譜的研究,發(fā)現(xiàn)不同極性官能團(tuán)的引入對(duì)材料的吸收光譜的影響不大。對(duì)這三個(gè)材料進(jìn)行接觸角測(cè)試,發(fā)現(xiàn)不同極性的官能團(tuán)表現(xiàn)出不相同的親水特性。對(duì)材料的電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,這三個(gè)材料的LUMO能級(jí)與OSCs器件中常用的活性層受體材料PC71BM的LUMO能級(jí)是匹配的,說(shuō)明這類(lèi)材料有作為OSCs器件的陰極界面修飾材料的潛力。在第三章中,我們把第二章合成的界面材料FPNOH和FPP應(yīng)用于OSCs器件中,使用FPNOH作為電子收集層,使活性層為PTB7/PC71BM的器件的效率從2.69%提高到8.34%。FPNOH也同樣適用于活性層為P3HT/ICBA的倒置結(jié)構(gòu)OSCs器件中,使器件的最大效率可以達(dá)到4.96%。對(duì)FPNOH的電子傳輸機(jī)制的研究表明FPNOH具有良好的電子傳輸特性。醇溶性的開(kāi)環(huán)富勒烯界面修飾材料FPP由于其良好的溶解性和電子收集能力,將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/PTB7:PC71BM/FPP/Ag的器件中,器件的最大效率可以達(dá)到6.42%。在第四章中,我們?cè)O(shè)計(jì)合成一類(lèi)基于不同共軛骨架的醇溶性界面材料Tr6FPEOH、PDINOH、DPPNOH,這種核殼結(jié)構(gòu)的材料有助于研究界面調(diào)控對(duì)器件性能的影響。研究了材料的光物理性能和電化學(xué)性能,結(jié)果表明共軛骨架會(huì)對(duì)材料的光物理性能和電化學(xué)性能產(chǎn)生影響。
[Abstract]:Water / alcohol-soluble conjugated polymers and oligomers are widely used in organic optoelectronic devices due to their unique photoelectric properties and solubility.In organic solar cell (OSCs), by inserting a layer of interfacial modification material between the active layer and the cathode, the work function of the cathode can be reduced, the ohmic contact between the active layer and the cathode can be formed, and the transmission ability of electrons can be improved.In this thesis, we first design and synthesize a kind of fullerene derivative material FPNOHN, FPP, FPNBr.By studying the UV-Vis absorption spectra of the target products, it is found that the introduction of different polar functional groups has little effect on the absorption spectra of the materials.It was found that the functional groups with different polarity showed different hydrophilic properties.The results of electrochemical measurements show that the LUMO energy levels of the three materials match the LUMO energy levels of the active layer receptor material PC71BM, which is commonly used in OSCs devices, indicating that these materials have the potential to be cathode interfacial modification materials for OSCs devices.In Chapter 3, we apply the interface materials FPNOH and FPP synthesized in Chapter 2 to OSCs devices, using FPNOH as the electronic collection layer.The efficiency of the device with active layer of PTB7/PC71BM is improved from 2.69% to 8.34%.FPNOH, which is also suitable for OSCs devices with inverted structure of active layer P3HT/ICBA. The maximum efficiency of the device can reach 4.96%.The research on the electronic transmission mechanism of FPNOH shows that FPNOH has good electronic transmission characteristics.Because of its good solubility and electron collection ability, the alcohol-soluble ring-opening fullerene interfacial modification material FPP is applied to the devices with ITO/PEDOT:PSS/PTB7:PC71BM/FPP/Ag structure. The maximum efficiency of the device can reach 6.42%.In chapter 4, we design and synthesize a class of alcohol-soluble interfacial material Tr6FPEOHPINOHH / DPPNOH based on different conjugate skeletons. This core-shell structure material is helpful to study the effect of interface regulation on device performance.The photophysical and electrochemical properties of the materials are studied. The results show that the conjugated skeleton has an effect on the photophysical and electrochemical properties of the materials.
【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】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O621;O631;TM914.4

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本文編號(hào)：1721882