本文關(guān)鍵詞：醇溶性有機小分子陰極界面材料的設(shè)計與合成及在有機光伏器件中的應(yīng)用

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【摘要】：有機光伏電池,具有成本低、質(zhì)輕、制造工藝簡單以及可做成大面積柔性器件等潛在優(yōu)點,成為太陽能領(lǐng)域的重要的研究方向,目前已經(jīng)開始推進卷對卷法印刷有機光伏電池的實用化進程,并有望取得突破,因此,對有機電池材料提出了更高的要求。在實際應(yīng)用中,須使用在環(huán)境中具有良好穩(wěn)定性的陰極材料,例如Ag、ITO等,以提高器件穩(wěn)定性。然而,其較高的功函,使得兩個電極之間存在較小的電勢差,不利于電子抽取。因此,開發(fā)有效提高OPV器件的光電轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性的陰極界面材料具有重要意義。有機陰極界面材料一般需具有如下特性:(1)調(diào)節(jié)電極和活性層之間的勢壘,提升電子抽取能力;(2)提高電極電荷選擇性,平衡電荷的傳輸;(3)改善活性層的形貌以及避免電極和活性層之間發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)。有機小分子陰極界面材料有確定的化學(xué)結(jié)構(gòu)和高純度等優(yōu)勢。本論文主要研究醇溶性有機小分子陰極界面材料的設(shè)計制備及其在OPV器件中的應(yīng)用。(1)在鄰菲Up啉類衍生物陰極界面材料Phen-NaDPO基礎(chǔ)上,優(yōu)化合成,避免使用丁基鋰,設(shè)計、制備了C4-Phen、C8-Phen和flu-Phen。其中,采用flu-Phen修飾的溶液加工的OPV器件(ITO/PEDOT:PSS/PTB7:PC71BM/CIM/Al),獲得了7.76%的功率轉(zhuǎn)換效率。(2)采用可抵御弱極性溶劑侵蝕的有機小分子陰極界面材料,有利于實現(xiàn)其在倒置有機光伏器件中的應(yīng)用。在兩性離子鹽PONN-Z的基礎(chǔ)上,優(yōu)化合成純化,設(shè)計、制備了基于氮雜環(huán)的兩性離子鹽PONQ-Z,應(yīng)用于倒裝OPV器件(ITO/ZnO/PONQ-Z/PTB7:PC71BM/MoO3/Al)中,獲得了8.41%的功率轉(zhuǎn)換效率,超過了ZnO器件。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM914.4;O621.2

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