立構規(guī)整性的噻吩苯并噻二唑交替齊聚物及聚合物的研究.pdf

1、有機太陽能電池由于其制備工藝簡單、質量輕、成本低廉、能夠在分子水平上進行改良,容易制備大面積柔性器件等優(yōu)點,引起科學家極大的興趣。但同時有機太陽能電池也面臨著效率低、壽命短的問題。而影響有機太陽能電池效率的原因主要有活性層材料的光吸收能力和微觀結構,即材料的堆集結構。因此,本文主要針對有機太陽能電池的活性層材料進行研究,目的在于開發(fā)一種既有窄帶隙特征,又有規(guī)整側鏈結構的聚合物,以期能獲得性能優(yōu)異的活性層材料。論文主要研究內容如下:

2、>　　(1)降低聚合物帶隙常用辦法是將缺電子的電子受體基團和富電子的電子給體基團交替共聚。本論文也采用這種辦法,其中受體基團是苯并噻二唑,而給體基團是3-己基噻吩,己基的朝向決定了聚合物的立構規(guī)整性。通過逐步增長法成功制備了一聚體(M1)至七聚體(M7)這七個具有完全立構規(guī)整性的交替齊聚物。對得到的這七種齊聚物進行紫外可見光譜分析,發(fā)現(xiàn)隨著鏈長的增加,在紫外可見光區(qū)的吸收逐漸紅移,但相鄰兩個齊聚物的波長差減小。同時對這七種齊聚物也進行了

3、電化學特性的分析,發(fā)現(xiàn)最高占有軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO)間的帶隙逐步變小。
　　(2)運用經典的Suzuki偶聯(lián)方法合成了具有完全立構規(guī)整性的聚合物(rrP),同時,也制備了不具有立構規(guī)整性的聚合物(urP)。對得到的聚合物進行了紫外可見光譜及電化學特性的研究,并用吸收譜的起始吸收波長計算了最高占有軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO)間的帶隙。將rrP的帶隙與由齊聚物得到的理論帶隙(1.76eV)相比較,結果吻合