含噁二唑的聚噻吩衍生物和不同給體的光伏材料合成及性能研究.pdf

1、本論文介紹了本體異質(zhì)結(jié)太陽能電池電子給體材料和染料光敏化劑的研究進展。太陽能電池中電子給體材料的吸收光譜、載流子遷移率是影響其能量轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵因素,因此本論文以拓寬和增強給體材料的吸收光譜、提高其載流子遷移率為出發(fā)點,設(shè)計并合成了一系列共軛聚合物光伏材料和給體-連接橋-受體(D-π-A)型有機小分子染料。利用紅外光譜、核磁共振等手段對所合成的化合物的結(jié)構(gòu)進行了表征,并利用紫外光譜、熒光光譜、循環(huán)伏安法研究了聚合物和有機小分子染料的光物

2、理性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì),同時測試了所合成的聚合物和有機小分子染料組裝成的太陽能電池的光伏性能。其主要研究內(nèi)容如下:
　　1.設(shè)計并通過Suzuki反應(yīng)合成了三種芴與噻吩衍生物的交替共聚物P1、P2和P3,并主要研究了噁二唑側(cè)鏈對共聚物的熱穩(wěn)定性、光物理、電化學(xué)和光伏性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明噁二唑?qū)﹄娮拥淖⑷牒蛡鬏斝阅苡泻苤匾挠绊??；诠簿畚?PCBM本體異質(zhì)結(jié)太陽能電池器件的測試結(jié)果表明,所合成的三種聚合物的能量轉(zhuǎn)換效率分別為0.6

3、2％、0.03%和1.49%。
　　2.設(shè)計并合成了三種分別以三芳胺衍生物和9-辛基咔唑為電子給體,2-乙烯基-3-己基噻吩為π-共軛體系和氰基乙酸為電子受體的非金屬有機小分子染料D1、D2和D3。并研究了不同的電子給體對染料的光物理、電化學(xué)和光伏性質(zhì)的影響?；谌玖螪2的染料敏化太陽能電池(DSSCs)的研究結(jié)果表明溶劑的優(yōu)化對其能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)有重要的影響。采用乙腈作溶劑時,其PCE最高達到6.72%(Jsc=13.93