含苯并噻二唑并二噻吩吡咯和異靛的新型共軛聚合物的合成及其光伏性能研究.pdf

1、本論文對聚合物太陽能電池(PSCs)的材料及器件的新近研究進(jìn)展進(jìn)行了簡要的綜述。聚合物太陽能電池相對于傳統(tǒng)的無機(jī)太陽能電池來說具有制備工藝簡單、造價低廉、可制成超薄和大面積柔性器件等優(yōu)點(diǎn)，所以近20年來倍受人們的關(guān)注。給體-受體(D-A)型共軛聚合物中的給、受體單元和給體-受體間的π-共軛橋?qū)酆衔锾柲茈姵夭牧系墓怆娦阅芏加兄匾绊?。本文通過設(shè)計(jì)并合成了2個系列基于苯并噻二唑并二噻吩吡咯和異靛的新型共軛聚合物太陽能電池材料，研究了D-

2、A共軛聚合物中不同受體和給體-受體間的不同π-共軛橋?qū)簿畚锏奈展庾V、前線分子軌道能級、電荷傳輸性能和光伏性能的影響。對所有中間體和聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征和確證。構(gòu)筑了基于所合成共聚物的本體異質(zhì)結(jié)型太陽能電池器件，并研究了其光伏性能。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.設(shè)計(jì)并合成了含DPBT、BDT和DPP單元的二元P1及三元共軛聚合物P2和P3。重點(diǎn)研究了不同受體單元的引入及其比例的變化對共軛聚合物光伏性能的影響。其中三元聚合物P3在

3、400~830nm間顯示出寬帶吸收特性。同時上述共聚物也具有較好的熱性能和溶解性，良好的熱性能和溶解性有利于光伏器件的制備。同時，隨著共聚物中DPP的引入，它們的光伏性能逐漸提高，其中以P3的性能最佳，其能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了4.31％(Jsc=11.91mA/cm2，Voc=0.69V，F(xiàn)F=0.70%)。
　　2.設(shè)計(jì)并合成了三個含異靛單元的共聚物材料PFT-I、PFB-I和PFTT-I。重點(diǎn)研究了不同給體單元苯并二噻吩、噻吩和并