A-D-A型有機(jī)小分子太陽(yáng)能電池材料的設(shè)計(jì)、合成及其性能表征.pdf

1、有機(jī)太陽(yáng)能電池與無機(jī)太陽(yáng)能電池相比具有原材料來源廣泛、制備工藝簡(jiǎn)單、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、柔性可折疊等優(yōu)點(diǎn)，近年來成為研究的熱點(diǎn)。有機(jī)小分子太陽(yáng)能電池材料具有結(jié)構(gòu)單一、重復(fù)性好、易于提純等優(yōu)勢(shì)，越來越受到研究者們的關(guān)注。目前，給電子基團(tuán)-吸電子基團(tuán)（D-A）共軛結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏材料是研究最廣泛的有機(jī)光伏材料，這種結(jié)構(gòu)能夠減小分子的禁帶寬度從而擴(kuò)大分子吸收范圍。
　　在本論文中，我們從基本的分子工程學(xué)角度出發(fā)，設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)系列的溶液可加工的新型

2、小分子光伏材料，研究了材料的分子結(jié)構(gòu)與納米結(jié)構(gòu)及器件性能之間的關(guān)系，主要工作包括有機(jī)小分子給體材料和有機(jī)小分子受體材料兩部分：
　　1.小分子給體材料，本部分工作選擇有良好共平面的性的苯并二噻吩（BDT）作為給電子單元和具有較強(qiáng)吸光能力的吡咯并吡咯二酮（DPP）染料作為吸電子單元，在上述兩個(gè)單元之間插入一個(gè)3-己基噻吩（T）單元來增強(qiáng)分子的溶解性，最后得到一個(gè)A-D-A型分子，BDT(TDPP)2。通過器件優(yōu)化，采用氯仿（CHCl

3、3）并添加1,8-二碘辛烷（DIO）（0.2％ v/v）作為加工溶劑，PC71BM作為受體，得到3.90%的效率，通過調(diào)節(jié)DIO的比例，調(diào)控分子在活性層的自組裝聚集，誘導(dǎo)產(chǎn)生合適的相分離尺寸（20nm左右），形成有利于激子傳輸和分離的連續(xù)互穿的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高了短路電流Jsc，最終提高了器件性能。
　　2.小分子受體材料，基于BDT單元和4-溴-1,8-萘二酰亞胺（NPI）單元，將BDT和NPI偶聯(lián)，并分別用2-乙基己基（EH）