本文關鍵詞：基于S,N-雜并七環(huán)薄膜電池給體材料的合成及性能

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【摘要】：太陽能作為一種安全、無污染的可再生能源,在解決當前世界能源枯竭和環(huán)境污染問題上具有重要的作用。太陽能電池是利用太陽能的有效方式之一,它可以將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。有機薄膜太陽能電池是一種新型的太陽能電池,因其制備工藝簡單、原材料形式多樣、可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點受到廣泛關注,但光電轉(zhuǎn)化效率較低一直制約著薄膜電池的工業(yè)化發(fā)展。為了設計出高性能的有機小分子給體材料,常需要其具有穩(wěn)定性良好、空穴遷移率高、與受體材料的能級匹配、光學吸收范圍寬等特點。本論文設計合成了一系列以S,N-雜并七環(huán)為給電子單元、二氰基乙烯或氰基乙酸乙酯為吸電子單元的A-D-A型有機小分子給體材料ZY1-ZY3,并利用高分辨質(zhì)譜、核磁共振氫譜和碳譜對其結(jié)構(gòu)進行了表征。論文通過紫外-可見吸收光譜、熒光淬滅實驗及循環(huán)伏安等一系列測試研究了ZY1-ZY3的光物理和電化學性質(zhì)。結(jié)果表明分子ZY1-ZY3在400-700nm范圍內(nèi)有很強的光學吸收,理論計算結(jié)果和電化學性質(zhì)均表明分子ZY1-ZY3的HOMO和LUMO能級水平可以與受體材料PCBM很好的匹配,適合應用在有機薄膜太陽能電池中。同時以ZY1-ZY3為給體,以PC61BM為受體,制備了溶液加工的體異質(zhì)結(jié)太陽能電池,其中以ZY1為給體材料制備的光伏器件效率達1.09%。
【關鍵詞】：體異質(zhì)結(jié)太陽能電池 小分子 穩(wěn)定性好 A-D-A型
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM914.4;TB383.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-31
• 1.1 太陽能和太陽能電池8
• 1.2 太陽能電池的分類8-9
• 1.3 有機薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)、工作原理及制作方法9-11
• 1.3.1 有機薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)9-10
• 1.3.2 有機太陽能電池的工作原理10
• 1.3.3 有機太陽能電池的制作工藝10-11
• 1.4 有機太陽能電池的性能參數(shù)11-12
• 1.5 有機太陽能電池給體材料的設計原則和策略12-14
• 1.6 有機小分子薄膜太陽能電池的研究現(xiàn)狀14-28
• 1.6.1 低聚噻吩類有機小分子給體材料14-19
• 1.6.2 含三苯胺單元的有機小分子給體材料19-21
• 1.6.3 并苯類的小分子給體材料21-22
• 1.6.4 DPP染料類的小分子給體材料22-24
• 1.6.5 其他類型的小分子給體材料24-27
• 1.6.6 小分子受體材料的發(fā)展27-28
• 1.7 選題背景與選題思路28-31
• 2 光敏染料的設計、合成與表征31-40
• 2.1 儀器與藥品31-33
• 2.1.1 測試儀器31-32
• 2.1.2 實驗藥品32-33
• 2.2 有機小分子光電材料的合成與表征33-39
• 2.2.1 目標分子ZY1的合成與表征33-36
• 2.2.2 目標分子ZY2的合成與表征36-37
• 2.2.3 目標分子ZY3的合成與表征37-39
• 2.3 本章小結(jié)39-40
• 3 光物理、電化學性質(zhì)研究40-50
• 3.1 光物理、電化學性質(zhì)測試方法40-41
• 3.1.1 紫外可見吸收光譜和熒光發(fā)射光譜測試方法40
• 3.1.2 電化學性質(zhì)測試方法40-41
• 3.2 有機薄膜太陽能電池的組裝與性能測試方法41
• 3.3 結(jié)果與討論41-48
• 3.3.1 光物理性質(zhì)41-45
• 3.3.2 電化學性質(zhì)45-46
• 3.3.3 密度泛函理論計算46-47
• 3.3.4 器件測試47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 結(jié)論50-51
• 參考文獻51-56
• 附錄A 主要產(chǎn)物的核磁譜圖56-65
• 附錄B 名詞縮寫詮釋65-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況66-67
• 致謝67-68

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8 劉s，

本文編號：692267