基于DPP的有機小分子光伏材料的合成與性質(zhì).pdf

1、有機小分子太陽能電池因價格低廉、材料多樣且易合成等優(yōu)點而備受關(guān)注。溶液過程體異質(zhì)結(jié)(BHJ)太陽能電池結(jié)構(gòu)可顯著地增大給體-受體界面，進而提高電池的光伏性能，近年來被廣泛研究。為了加快溶液過程體異質(zhì)結(jié)有機小分子太陽能電池的市場化進程，亟需開發(fā)生產(chǎn)成本低、性能優(yōu)良的有機小分子材料。
　　有機小分子中連接吸電子單元(A)或給電子單元(D)形成A-A結(jié)構(gòu)或D-A結(jié)構(gòu)可促進分子內(nèi)電荷遷移，同時降低分子能級。本文選取吡咯并吡咯二酮(DPP)

2、為中心吸電子單元成功設(shè)計并合成了A-A-A型和D-A-D型兩個系列的有機小分子光伏給體材料。其中A-A-A系列小分子以強吸電子性基團為末端電子受體，烷基噻吩為共軛橋連基團;而D-A-D系列小分子以三苯胺(TPA)為末端給電子單元同時以苯乙烯作為共軛橋連基團。此外，在DPP核和噻吩環(huán)上引入烷基側(cè)鏈，三苯胺末端引入烷氧基增加材料的溶解性。
　　為了從分子層面研究化合物的性質(zhì)，利用Gaussian09軟件通過密度泛函(DFT)理論計算分

3、子基態(tài)下的分子幾何構(gòu)型和電子云分布，通過紫外-可見吸收和循環(huán)伏安測試研究了材料的光物理性質(zhì)和電化學性質(zhì)，研究表明，這些化合物在300-800 nm范圍內(nèi)具有較強的光吸收。從電化學測試結(jié)果可以看出，這些化合物均具有合適的能級以滿足和PCBM進行有效的電子遷移。為了進一步的探索這些材料的光伏性質(zhì)，本論文制作了結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT∶PSS/Donors∶PC61BM(1∶2，w/w)/Al的溶液過程BHJ有機太陽能電池，在模擬太陽光AM1