稠芴類(lèi)共軛高分子材料的制備與光電性質(zhì).pdf

1、有機(jī)光伏(OPV)技術(shù)通過(guò)在過(guò)去十年中的努力，由不到1％的光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)提高到10％左右。與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池相比，有機(jī)太陽(yáng)能電池具有器件結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、制造成本更低、質(zhì)量更輕和更容易制備成大面積柔性器件的優(yōu)點(diǎn)，但是目前有機(jī)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率還不足以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。設(shè)計(jì)具有高性能光伏材料是提高光電轉(zhuǎn)換效率主要途徑之一，因此本論文充分利用有機(jī)材料具有分子設(shè)計(jì)性強(qiáng)，容易修改和裁剪化學(xué)結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)并合成了一系列具有優(yōu)良性

2、能的芴類(lèi)稠環(huán)大平面二維拓展π-共軛結(jié)構(gòu)新型聚合物太陽(yáng)能電池給體材料，并對(duì)其光電性質(zhì)進(jìn)行了研究，探討了結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)的內(nèi)在關(guān)系，為以后的設(shè)計(jì)和探索高性能光電材料提供引導(dǎo)和參考。主要內(nèi)容如下：
　　1.設(shè)計(jì)并合成了新型電子給體光電材料單體-二噻吩并[6,5-b:10,11-b’]-8H-環(huán)戊并[1,2-b:4,3-b’]二菲(化合物6)，并將此單體與6種不同電子受體單元通過(guò)Stilling交叉耦合聚合成6種不同的共軛聚合物。所有的聚合

3、物在普通溶劑中表現(xiàn)出良好的溶解性，其熱分解失重5％的溫度都在330℃以上，表現(xiàn)了良好的熱穩(wěn)定性。這些聚合物的光學(xué)帶隙(Egopt)在1.65eV到1.93eV范圍內(nèi)。最高占據(jù)分子軌道(HOMO)能級(jí)在-5.4eV到-5.13eV范圍內(nèi)，因此最低未占據(jù)分子軌道(LUMO)能級(jí)在-3.59eV到-3.28eV范圍內(nèi)。
　　2.用烷基化噻吩基團(tuán)替換化合物6分子中的烷氧基苯環(huán)得到化合物13，通過(guò)D-A交替共聚得到共軛聚合物P7。聚合物P7