1，2，3-苯并三氮唑基聚合物的合成及其光伏性能研究.pdf

1、本論文設(shè)計(jì)合成了三個(gè)體系的苯并三氮唑基新型共軛聚合物太陽能電池新材料。分別以它們?yōu)榛钚詫硬牧?制備了本體異質(zhì)結(jié)光伏器件,討論了光活性材料,形貌等與光伏器件性能的關(guān)系。具體如下:
　　 (1)將二噻吩苯并三氮唑(DTBTz)和對苯乙烯撐(PPV)通過Heck反應(yīng)合成了兩個(gè)聚合物MOPPVDTBTz(P1)和PPVDTBTz(P2),聚合物的結(jié)構(gòu)通過1H NMR表征。它們的光學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)分別通過紫外可見吸收光譜(UV-Vis)和循

2、環(huán)伏安(CV)測量。吸收光譜表明這兩個(gè)聚合物有好的太陽光吸收能力(MOPPVDTBTz的吸收范圍為300-752nm;PPVDTBTz的吸收范圍為300-654 nm)以及良好的光學(xué)帶隙,能帶位于1.6-1.9 eV之間。初步光伏器件結(jié)果表明這兩個(gè)聚合物顯示了一些光伏性能(MOPPVDTBTz和:PPVDTBTz在AM1.5;100 mW/cm2下的能量轉(zhuǎn)換效率分別為0.36％和0.4％)。
　　 (2)通過Stille偶聯(lián)反應(yīng)

3、合成了苯并二噻吩與二噻吩苯并三氮唑或苯并三氮唑基聚合物衍生物PBDTDTBTz和PBDTBTz,對這兩個(gè)聚合物進(jìn)行了詳細(xì)表征。它們都有很好的光學(xué)吸收,膜的最大吸收峰分別為527 nm和562 nm。在AM1.5,100 mW/cm2光照下,器件結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT∶PSS/polymer∶PC71BM(1∶4)/Ca/Al,基于PBDTDTBTz和PBDTBTz的光伏器件的能量轉(zhuǎn)換效率分別為1.7％和1.4％。結(jié)果表明苯并三氮唑(B

4、Tz)基共軛聚合物是一類很有前景的光伏材料。
　　 (3)通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成了一種新的二噻吩苯并三氮唑基共軛聚合物PCDTBTz,對其進(jìn)行了詳細(xì)的表征。研究發(fā)現(xiàn),該聚合物能溶解于常用的有機(jī)溶劑,如氯仿、四氫呋喃、氯苯等溶劑,且具有很好的成膜性能。PCDTBTz的吸收范圍為300-610 nm。用PCDTBTz作為太陽能電池的給體材料,PC60BM作為受體材料制備了聚合物太陽能電池,取得了較好的光伏效果,這個(gè)聚合物光伏器