窄帶隙D-A型有機共軛聚合物材料的設(shè)計、合成及光伏性能研究.pdf

1、近年來，能源的消耗量越來越大，新能源就成了全球關(guān)注的焦點，其中太陽能最為熱門，目前無機硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)化較多，但其存在一些原料昂貴，質(zhì)量大，污染嚴(yán)重等缺點，有機聚合物太陽能電池因其成本低，質(zhì)量輕，可做柔性器件等優(yōu)點引起科學(xué)家的關(guān)注。本文圍繞D-A型共軛聚合物材料，設(shè)計合成一系列新型的D-A給體材料，并對這些聚合物做一些性能表征測試，如：電化學(xué)，紫外光譜，熱穩(wěn)定性以及光伏性能的研究，并有了初步的結(jié)果，各章的主要內(nèi)容如下：
　　設(shè)計合

2、成一種新型構(gòu)建D-A結(jié)構(gòu)富電子中間體TI單元，以DTBT及其衍生物為受體，設(shè)計合成了3種D-A型共聚物，P1，P2，P3，TI結(jié)構(gòu)的共聚有著較寬的吸收，薄膜的吸收范圍是350-700 nm，窄帶隙的材料可以吸收更多的太陽能。其中器件效率最高的是P3：PC71BM，效率達(dá)到2.73％，同時有著較高的遷移率2.84×10–5 cm2 V-1 s-1。
　　把柔性烷基鏈換成C24支鏈，增加給體和受體之間的橋聯(lián)基團噻吩的個數(shù)，以BT為受體

3、，設(shè)計合成三種D-A型共聚物，即聚合物PTIBT，PTITBT和PTIDTBT，結(jié)果表明效率最高的是給受體之間增加一個噻吩基團的時候，即聚合物PTITBT，PCE為5.83%，VOC=0.69 V, JSC=13.92 mA/cm2, FF=61.8%，通過研究，發(fā)現(xiàn)這類材料的吸收較寬，即帶隙較窄，能級適中，熱穩(wěn)定性也較好，TI結(jié)構(gòu)是一種新的給電子單元，是一種理想的可以用來構(gòu)建D-A共軛單元的材料。
　　將咔唑引入到梯形低聚亞苯烯