基于苯并噻二唑與苯并二噻吩的有機光伏材料的合成及性能研究.pdf

1、為了改善光敏材料的吸收光譜，使其更好的與太陽光匹配、并調控其HOMO-LUMO能級、提高其空穴遷移率，我們設計合成了一系列含苯并噻二唑的側鏈聚合物及小分子光伏材料，并系統(tǒng)介紹了有機太陽能電池光敏材料的研究進展。我們利用核磁共振、飛行質譜、紅外光譜等分析手段對合成的目標物質的結構進行了表征及確認，并利用熱失重、紫外和熒光光譜、循環(huán)伏安等測試討論了目標聚合物及小分子的熱性能、光物理性能、電化學性能及其基于這些目標化合物的本體異質結太陽能電池

2、的光伏性能，主要結果如下：
　　1.設計并通過Stille偶聯(lián)聚合反應合成了三種新型的含不同共軛側鏈的苯并二噻吩-噻吩共軛聚合物PT-TPA、PT-DTBT和PT-DTBTTPA。為了改善聚合物的空穴遷移能力以及拓寬其吸收光譜，我們引入了TPA和DTBT單元。場效應結果表明，側鏈含有TPA及DTBT基團的共聚物PT-DTBTTPA具有最高的空穴遷移率。這三個共聚物均表現(xiàn)出低的HOMO能級，且能通過改變側基有效地進行調控。基于PT-

3、DTBT和PT-DTBTTPA的本體異質結太陽能電池顯示了較高的光電能量轉換效率，分別為4.18％和3.49%。
　　2.設計并合成了四種以2-異辛氧基和2-異辛硫基取代的BDT基元及DTBT為吸電子單元的低能隙A-D-A結構的有機小分子化合物（L1-L4）。我們詳細地研究了這些目標分子的熱性能、光物理性能、電化學性能及其光伏性能。這些小分子在350-700nm處都有較強的光譜吸收，且其HOMO能級均較低（在-5.21至-5.37