立構(gòu)規(guī)整性的噻吩苯并噻二唑交替齊聚物及聚合物的研究.pdf

1、有機(jī)太陽(yáng)能電池由于其制備工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、成本低廉、能夠在分子水平上進(jìn)行改良,容易制備大面積柔性器件等優(yōu)點(diǎn),引起科學(xué)家極大的興趣。但同時(shí)有機(jī)太陽(yáng)能電池也面臨著效率低、壽命短的問(wèn)題。而影響有機(jī)太陽(yáng)能電池效率的原因主要有活性層材料的光吸收能力和微觀結(jié)構(gòu),即材料的堆集結(jié)構(gòu)。因此,本文主要針對(duì)有機(jī)太陽(yáng)能電池的活性層材料進(jìn)行研究,目的在于開(kāi)發(fā)一種既有窄帶隙特征,又有規(guī)整側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的聚合物,以期能獲得性能優(yōu)異的活性層材料。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:

2、>　　(1)降低聚合物帶隙常用辦法是將缺電子的電子受體基團(tuán)和富電子的電子給體基團(tuán)交替共聚。本論文也采用這種辦法,其中受體基團(tuán)是苯并噻二唑,而給體基團(tuán)是3-己基噻吩,己基的朝向決定了聚合物的立構(gòu)規(guī)整性。通過(guò)逐步增長(zhǎng)法成功制備了一聚體(M1)至七聚體(M7)這七個(gè)具有完全立構(gòu)規(guī)整性的交替齊聚物。對(duì)得到的這七種齊聚物進(jìn)行紫外可見(jiàn)光譜分析,發(fā)現(xiàn)隨著鏈長(zhǎng)的增加,在紫外可見(jiàn)光區(qū)的吸收逐漸紅移,但相鄰兩個(gè)齊聚物的波長(zhǎng)差減小。同時(shí)對(duì)這七種齊聚物也進(jìn)行了

3、電化學(xué)特性的分析,發(fā)現(xiàn)最高占有軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO)間的帶隙逐步變小。
　　(2)運(yùn)用經(jīng)典的Suzuki偶聯(lián)方法合成了具有完全立構(gòu)規(guī)整性的聚合物(rrP),同時(shí),也制備了不具有立構(gòu)規(guī)整性的聚合物(urP)。對(duì)得到的聚合物進(jìn)行了紫外可見(jiàn)光譜及電化學(xué)特性的研究,并用吸收譜的起始吸收波長(zhǎng)計(jì)算了最高占有軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO)間的帶隙。將rrP的帶隙與由齊聚物得到的理論帶隙(1.76eV)相比較,結(jié)果吻合