本文關鍵詞：醇溶性有機小分子陰極界面材料的設計與合成及在有機光伏器件中的應用

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【摘要】：有機光伏電池,具有成本低、質輕、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)生物理或化學反應。有機小分子陰極界面材料有確定的化學結構和高純度等優(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計制備及其在OPV器件中的應用。(1)在鄰菲Up啉類衍生物陰極界面材料Phen-NaDPO基礎上,優(yōu)化合成,避免使用丁基鋰,設計、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用。在兩性離子鹽PONN-Z的基礎上,優(yōu)化合成純化,設計、制備了基于氮雜環(huán)的兩性離子鹽PONQ-Z,應用于倒裝OPV器件(ITO/ZnO/PONQ-Z/PTB7:PC71BM/MoO3/Al)中,獲得了8.41%的功率轉換效率,超過了ZnO器件。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM914.4;O621.2

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