新型苯并二雜環(huán)基共軛聚合物光伏材料的設(shè)計(jì)合成及應(yīng)用.pdf

1、本論文以拓寬共軛聚合物的吸收光譜、改善溶解性能及提高載流子遷移率為目的，設(shè)計(jì)、合成了兩個(gè)系列的新型苯并二雜環(huán)基類共軛聚合物。分別將其與PCBM共混作為活性層材料，制備成本體異質(zhì)結(jié)太陽能光伏器件，系統(tǒng)討論了活性層材料、共混膜形貌等對(duì)器件性能的影響。具體內(nèi)容包括:
　　(1)設(shè)計(jì)合成了6，7-二辛氧基萘并[2，3-c]噻吩-4，9-二酮(NTDO)單體M1，并通過引入不同的側(cè)鏈基團(tuán)分別得到單體M2和M3，分別將這三個(gè)單體與苯并二噻吩單

2、元(BDT)通過Stille偶聯(lián)得到系列聚合物PBDTNTDO-C1，PBDTNTDO-C2及PBDTNTDO-C3。分析了聚合物的熱穩(wěn)定性，光學(xué)性能和電化學(xué)性能等。將聚合物與PCBM共混制備成太陽能光伏器件，結(jié)果顯示:基于ITO/PEDOT∶PSS/polym-er∶PC71BM(1∶2)/Ca/Al器件結(jié)構(gòu)的光伏結(jié)果分別為1.96％，1.01％和2.21％。
　　(2)設(shè)計(jì)、合成了一種新型的苯并二呋喃基(BDF)單元，將其與單

3、體M3通過Stille偶聯(lián)得到一種新型共軛聚合物PBDFNDO。分別通過1HNMR，GPC，TGA，UV-Vis光譜吸收和循環(huán)伏安等方法對(duì)聚合物進(jìn)行了詳細(xì)的表征。聚合物PBDFNTDO能夠很好的溶解于常見的溶劑中，其數(shù)均分子量(Mn)為10.7 KDa/mol，多分散性系數(shù)為1.71。熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果表明該聚合物質(zhì)量損失達(dá)5％時(shí)的溫度高達(dá)341℃，具有很好的熱穩(wěn)定性。聚合物的光譜吸收范圍為300-750nm，具有較窄的光學(xué)帶隙(1.65