基于茚并色烯、噻吩并咔唑及醌的染料分子設計、合成與光電性能研究.pdf

1、有機光電材料與器件因其在柔性顯示、平板照明、高密度信息傳輸與存儲、新能源和光化學利用等領域的廣闊應用前景在過去幾十年中倍受關注。作為有機光電器件（如染料敏化太陽能電池、有機場效應晶體管等）的核心，有機半導體材料的光物理、電化學性質直接影響著器件的性能。研究開發(fā)低成本、高效、穩(wěn)定和環(huán)保的新型有機半導體材料對于推動有機光電器件的發(fā)展具有重要意義和實用價值，同時也為深入研究結構-性能關系奠定基礎。
　　論文開發(fā)了以三氟甲磺酸為促進劑、以

2、含苯甲醚結構鄰苯二炔衍生物為底物經分子內串聯(lián)環(huán)化反應合成茚并[1,2-c]色烯類化合物的簡便方法。該方法選擇性好，除分解產物外無任何其他副產物生成，且反應條件溫和、實驗操作簡便。該反應對甲基、甲氧基、氟、溴、氰基、硝基、苯基、菲基、環(huán)己烯基、萘基等官能團具有很好的兼容性，收率為40％～99％。
　　為實現(xiàn)茚并[1,2-c]色烯衍生物在光電材料領域的應用價值，進一步設計合成了以茚并[1,2-c]色烯衍生物為電子給體的D-π-A型有機

3、光敏染料JH132、JH344和JH375。基于該類染料制作的染料敏化太陽能電池光電轉換效率為5.07％～6.71％。研究表明，茚并[1,2-c]色烯是良好的電子給體。在茚并[1,2-c]色烯結構上引入二苯胺或四氫吡咯基團，可進一步拓寬該類染料吸收光譜，顯著提高電池短路電流，改善電池的光電轉換效率。
　　論文設計合成了以噻吩并[3,2-a]咔唑衍生物為電子給體的D-π-A型有機光敏染料JH01-JH03?；谠擃惾玖现谱鞯娜玖厦艋?/p>

4、太陽能電池光電轉換效率在5.96％～8.04％之間。引入位阻基團、降低分子平面性，可有效抑制電荷復合情況，顯著提高該類染料敏化太陽能電池光電性能。與噻吩并[2,3-a]咔唑類染料相比，噻吩并[3,2-a]咔唑類染料分子的電荷傳遞更高效，其電池性能更優(yōu)。
　　論文設計合成了分別以并三環(huán)至并七環(huán)結構為母體的對稱四氰基醌染料JH04-JH10。結果表明，該類醌染料在可見光區(qū)及近紅外區(qū)光學吸收強烈，且最大吸收波長隨共軛鏈長度增加而大幅紅移