基于咔唑的有機太陽能電池材料的設(shè)計合成與性能研究.pdf

1、有機太陽能電池不僅具有材料來源廣泛、價格低廉、工藝簡單等優(yōu)點,而且通過對其材料的設(shè)計可以調(diào)控太陽能電池器件的性能。本文主要對聚合物太陽能電池和染料敏化太陽能電池的原理和結(jié)構(gòu)進行了簡單的介紹,并對其研究現(xiàn)狀和反展趨勢進行了概述,設(shè)計并合成了新型的具有 Donor-Acceptor結(jié)構(gòu)的共軛聚合物材料和具有 Donor-π-Acceptor結(jié)構(gòu)的染料敏化劑,并對其性能進行了相應(yīng)的測試,最后將聚合物材料制成了兩種不同的太陽能電池器件進行了測試

2、和分析。
　　(1)合成了含咔唑結(jié)構(gòu)的單體與帶烷氧基側(cè)鏈和帶噻吩側(cè)鏈的苯并二噻吩衍生物和與帶有不同官能團的含噻吩結(jié)構(gòu)的單體進行共聚,得到了PC2和PC3兩個聚合物,并對這個兩個聚合物的各項性能進行了測試,發(fā)現(xiàn)它們都具有良好的熱穩(wěn)定性和寬吸收光譜,這兩個聚合物的電化學(xué)能帶隙和光學(xué)能帶隙結(jié)果相近,都屬于低能帶隙聚合物,最后將聚合物與 PC60BM進行共混制成了光活性層,并將此活性層制成的器件進行光電轉(zhuǎn)換效率的測試。
　　(2)合

3、成兩種雙溴單體和一種雙錫化合物通過 Stille偶合反應(yīng)合成了一系列的聚合物,發(fā)現(xiàn)通過改變兩種雙溴單體的比例可以調(diào)節(jié)聚合物的能級,從而獲得較低能帶隙的聚合物。并對這些聚合物的各項性能進行了測試,發(fā)現(xiàn)它們都具有良好的熱穩(wěn)定性和寬吸收光譜,這兩個聚合物的電化學(xué)能帶隙和光學(xué)能帶隙結(jié)果相近,都屬于低能帶隙聚合物,最后將聚合物與二氧化鈦進行共混制成了雜化活性層,并將此活性層制成的雜化器件進行光電轉(zhuǎn)換效率的測試。
　　(3)合成了三種以咔唑作