基于側(cè)鏈異靛和吩噻嗪的有機(jī)光伏材料的合成及性能研究.pdf

1、隨著化石能源的銳減和環(huán)境問題的凸顯，人們迫切地需要尋找和開發(fā)新的清潔可再生能源。這時，相對于傳統(tǒng)的硅電池材料，有機(jī)光伏材料(OPV)以其獨(dú)特的優(yōu)勢開始受到廣泛關(guān)注，它具有低成本和對環(huán)境友好的特點(diǎn)，并且其核心競爭優(yōu)勢在于易加工性，使得低成本的制造工藝有望成為可能。近十多年來，隨著無數(shù)研究工作者的不懈努力和器件結(jié)構(gòu)的持續(xù)發(fā)展，OPV材料的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)逐年攀升，預(yù)示其廣闊的發(fā)展前景。但 OPV材料的 PCE值仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)的硅電池材

2、料，所以，我們需要努力研制出更高效的OPV材料?；诖耍覀冊O(shè)計并合成了兩類OPV材料，并使用核磁共振譜、氣質(zhì)聯(lián)用、飛行質(zhì)譜等對這些新合成的化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，并深入地研究了這些OPV材料的光物理和電化學(xué)特性以及其光伏性能。主要研究如下：
　　1.基于新的二噻吩聯(lián)苯(TBT)單元和側(cè)鏈異靛單元及引入的噻吩π橋，設(shè)計并合成了兩個新的側(cè)鏈型的共軛聚合物PTBT-TID和PTBT-TTID，并將其應(yīng)用到PSCs中。聚合物PTBT-TI

3、D和PTBT-TTID都具有良好的溶解性和較好的熱穩(wěn)定性，且基于兩個聚合物的光伏器件都得到了較高的開路電壓Voc，均在0.8 V左右?；诰酆衔颬TBT-TID的光伏器件得到了比PTBT-TTID高的PCE值(2.0％)。
　　2.設(shè)計并合成了三個基于吩噻嗪單元的新型染料 DX1、DX2和 DX3，并將它們應(yīng)用在染料敏化電池(DSSCs)中。其中，基于染料 DX1的DSSC器件獲得了5.69％的PCE值。當(dāng)引入缺電子的苯并噻二唑單