基于苯并二噻吩（BDT）單元的二維共軛稠環(huán)小分子材料具有良好的溶解性、成膜性、吸收光譜范圍寬、結(jié)構(gòu)易修飾等優(yōu)點(diǎn)在近年來成為人們的研究熱點(diǎn)。此外,酰亞胺類聚合物也因?yàn)槠漭d流子遷移率高、剛性平面大、良好的修飾和衍生性等特點(diǎn)也在近年來受到廣泛關(guān)注。因此,本文設(shè)計(jì)合成了一系列稠環(huán)小分子材料、苝酰亞胺（PDI）聚合物、萘酰亞胺（NDI）聚合物,并深入研究了它們的物理化學(xué)性質(zhì)以及在有機(jī)光伏器件中的應(yīng)用。1.我們?cè)O(shè)計(jì)和合成以苯并二噻吩單元為核的稠環(huán)小分子及其在有機(jī)光伏中的應(yīng)用。本文在苯并二噻吩的兩側(cè)引入噻吩單元作為稠環(huán)分子核,然后在雙氰基取代的茚二酮單元（INCN）上用噻吩環(huán)作為分子的端基,成功的合成了小分子BDTCH-IC。同時(shí),在IBDT單元的二維共軛側(cè)鏈上引入烷硫基取代物和氟代物進(jìn)行側(cè)鏈的優(yōu)化,合成了另一個(gè)分子BDTSF-IC。這兩個(gè)稠環(huán)小分子的吸收邊緣分別達(dá)到了 824 nm和793 nm,電子遷移率分別為1.271 × 10-4 cm2 V-1 S-1和1.519× 10-4 cm2 V-1 S-1。在與給體PM6共混后,基于PM6:BDTSF-IC的有機(jī)太陽能電池器件的光電轉(zhuǎn)化效率（PC... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２有機(jī)光伏器件短路電流密度－電壓（Ｊ－Ｆ）曲線??

?第１章緒論???制備的硅太陽能電池比較脆弱，這些都在很大程度上限制其發(fā)展。除了無機(jī)硅太??陽能電池還有染料敏化太陽能電池，它的主要缺點(diǎn)是需要液體電解液，封裝要求??高，難以制備成柔性器件。有機(jī)太陽能電池的半導(dǎo)體材料相對(duì)較多，靈活性高，??重量輕而且可以制備成柔性器件具有廣闊的發(fā)展前景［１２＿１９］。因此，近年來備受關(guān)??注。有機(jī)太陽能電池器件的結(jié)構(gòu)根據(jù)活性層結(jié)構(gòu)的不同，大致分為三大類：單層??的肖特基結(jié)構(gòu)，雙層平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)和本體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，它們的基本結(jié)構(gòu)如下：??ＡＩ?別??（ａ）肖特基型單層電池?（ｂ）Ｄ／Ａ雙層異質(zhì)結(jié)電池??Ａ，?Ａ，??（ｃ）Ｄ／Ａ本體異質(zhì)結(jié)電池??圖１．３不同類型的有機(jī)光伏器件基本結(jié)構(gòu)??有機(jī)太陽能電池的研宄起始于１９５９年，當(dāng)時(shí)的器件結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單就是把單??晶蒽夾在兩個(gè)電極之間，器件的開路電壓為２００?ｍＶ，因?yàn)榧ぷ臃蛛x效率相當(dāng)差??導(dǎo)致器件的光電轉(zhuǎn)換效率很低。直到１９８６年，有機(jī)太陽能電池才取得重大突破，??美國柯達(dá)公司的鄧青云博士報(bào)道了一種雙層結(jié)構(gòu)的有機(jī)太陽能電池，器件是以酞??菁銅（ＣｕＰｃ）作為ｐ型半導(dǎo)體，以茈（ＰＶ）為ｎ型半導(dǎo)體，形成雙層異質(zhì)結(jié)結(jié)??構(gòu)，能量轉(zhuǎn)換效率接近。因?yàn)樵撈骷Y(jié)構(gòu)是基于雙層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，提高??了激子的解離效率，所以器件效率得到了提高。??ＣｕＰｃ?ＰＶ?雙層異質(zhì)結(jié)太陽能電池??圖１．４酞菁銅與茈的化學(xué)結(jié)構(gòu)和雙層異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)圖??雙層異質(zhì)結(jié)太陽能電池自從報(bào)道以來引起了人們的極大興趣。１９９２年，有??４??

?第１章緒論???制備的硅太陽能電池比較脆弱，這些都在很大程度上限制其發(fā)展。除了無機(jī)硅太??陽能電池還有染料敏化太陽能電池，它的主要缺點(diǎn)是需要液體電解液，封裝要求??高，難以制備成柔性器件。有機(jī)太陽能電池的半導(dǎo)體材料相對(duì)較多，靈活性高，??重量輕而且可以制備成柔性器件具有廣闊的發(fā)展前景［１２＿１９］。因此，近年來備受關(guān)??注。有機(jī)太陽能電池器件的結(jié)構(gòu)根據(jù)活性層結(jié)構(gòu)的不同，大致分為三大類：單層??的肖特基結(jié)構(gòu)，雙層平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)和本體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，它們的基本結(jié)構(gòu)如下：??ＡＩ?別??（ａ）肖特基型單層電池?（ｂ）Ｄ／Ａ雙層異質(zhì)結(jié)電池??Ａ，?Ａ，??（ｃ）Ｄ／Ａ本體異質(zhì)結(jié)電池??圖１．３不同類型的有機(jī)光伏器件基本結(jié)構(gòu)??有機(jī)太陽能電池的研宄起始于１９５９年，當(dāng)時(shí)的器件結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單就是把單??晶蒽夾在兩個(gè)電極之間，器件的開路電壓為２００?ｍＶ，因?yàn)榧ぷ臃蛛x效率相當(dāng)差??導(dǎo)致器件的光電轉(zhuǎn)換效率很低。直到１９８６年，有機(jī)太陽能電池才取得重大突破，??美國柯達(dá)公司的鄧青云博士報(bào)道了一種雙層結(jié)構(gòu)的有機(jī)太陽能電池，器件是以酞??菁銅（ＣｕＰｃ）作為ｐ型半導(dǎo)體，以茈（ＰＶ）為ｎ型半導(dǎo)體，形成雙層異質(zhì)結(jié)結(jié)??構(gòu)，能量轉(zhuǎn)換效率接近。因?yàn)樵撈骷Y(jié)構(gòu)是基于雙層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，提高??了激子的解離效率，所以器件效率得到了提高。??ＣｕＰｃ?ＰＶ?雙層異質(zhì)結(jié)太陽能電池??圖１．４酞菁銅與茈的化學(xué)結(jié)構(gòu)和雙層異質(zhì)結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)圖??雙層異質(zhì)結(jié)太陽能電池自從報(bào)道以來引起了人們的極大興趣。１９９２年，有??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]11.2% Efficiency all-polymer solar cells with high open-circuit voltage[J]. Yuan Meng,Jingnan Wu,Xia Guo,Wenyan Su,Lei Zhu,Jin Fang,Zhi-Guo Zhang,Feng Liu,Maojie Zhang,Thomas P.Russell,Yongfang Li.  Science China（Chemistry）. 2019(07)
[2]非富勒烯聚合物太陽電池研究進(jìn)展[J]. 賓海軍,李永舫.  高分子學(xué)報(bào). 2017(09)



本文編號(hào)：3377086