萘酞菁類化合物光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)的研究.pdf

1、近年來，有機(jī)太陽能電池在材料與器件方面都取得了長足進(jìn)展。隨著器件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，加工條件的改善，迫切需要光譜響應(yīng)范圍更寬的有機(jī)材料。本文從分子設(shè)計(jì)與材料復(fù)合入手，將苯環(huán)稠和到傳統(tǒng)的p型給體材料-酞菁鋅上，研究共軛體系擴(kuò)大對(duì)材料的能級(jí)結(jié)構(gòu)、電子給體能力的影響規(guī)律；通過化學(xué)修飾，將偶氮基團(tuán)引入酞菁分子環(huán)上，獲得光譜響應(yīng)更寬的新型有機(jī)半導(dǎo)體材料。 從分子模板反應(yīng)出發(fā)，分別用兩種方法合成了萘酞菁鋅，3，4.12，13，21，22，30，31

2、-八溴代萘酞菁鋅，3,4，12，13,21，22,30,31-八巰基萘酞菁鋅。利用傅立葉紅外光譜、元素分析和MALSDI-TOF質(zhì)譜等手段表征了分子結(jié)構(gòu)，分析了影響產(chǎn)率的各種因素。 通過循環(huán)伏安測(cè)試和吸收光譜確認(rèn)了共軛體系的擴(kuò)大使萘酞菁鋅分子帶隙下降，而HOMO能級(jí)基本不變。根據(jù)材料加工性能的不同，分別采用溶液法、層-層蒸鍍(Layer-by-layer evaporation)法和單層分散旋涂法，將給體分子萘酞菁鋅與三種受體分

3、子1-(3-甲氧基羧基)丙基-1-苯基[6，6]C<,61>(PCBM)、C<,60>和N,N’-二嘧啶基苝四羧基二酰亞胺(DMP)進(jìn)行了復(fù)合，通過研究復(fù)合前后熒光變化，確認(rèn)了給體-受體兩相界面處發(fā)生了由分子能級(jí)差引發(fā)的光致電荷轉(zhuǎn)移，為制備更寬光伏響應(yīng)范圍的太陽能電池材料提供了潛在的新途徑。 設(shè)計(jì)合成了偶氮基取代的酞菁鈷配合物，通過偶氮基的引入，成功地拓寬了酞菁鈷在可見和近紅外區(qū)的光譜響應(yīng)范圍和強(qiáng)度，提高了吸光效率：一方面，通過