有機太陽能電池作為一種簡單、高效、環(huán)保型光電轉(zhuǎn)化器件受到廣泛關注。相對于無機太陽能電池,有機太陽能電池因其質(zhì)量輕、可溶液加工、柔性可穿戴等優(yōu)點使其更加地方便人們的日常生活。經(jīng)過十多年的發(fā)展,從富勒烯受體到非富勒烯受體,單節(jié)有機太陽能電池器件效率突破18%（非富勒烯受體材料寬的吸收波長,更易于調(diào)節(jié)的能級結(jié)構(gòu)和適合的結(jié)晶性）。這種快速的發(fā)展得益于D-A型聚合物給體的設計理念,但是其仍然具有很多缺點比如很難與低LUMO能級的高效窄帶隙非富勒烯受體材料能級不匹配、導致器件電壓低等,因此仍能進一步提高器件效率。并且,目前高效中寬帶隙材料有限如PM6、PTB7-Th、J71等。因此,除了繼續(xù)優(yōu)化D-A型聚合物給體材料外,還應該加大對新的聚合物給體結(jié)構(gòu)類型的探究。本文一共分為三個工作,分別設計并合成了基于A1-π-A2型和A1-A2型聚合物結(jié)構(gòu)以及通過側(cè)鏈工程調(diào)控聚合物給體材料的吸收和能級,具體研究內(nèi)容如下:1)在這個工作中,我們設計合成兩個新的缺電子單元4TC和C4T,通過與另外一個缺電子單元BTZ交替共聚,制備出兩種A1-π-A2型結(jié)構(gòu)寬帶隙聚合物給體材料PBTZ-4TC和PBTZ-C4T。此外... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 有機太陽能電池簡介
        1.2.1 有機太陽能發(fā)展史
        1.2.2 有機太陽能電池器件結(jié)構(gòu)
        1.2.3 有機太陽能電池的工作機理
        1.2.4 有機太陽能電池關鍵參數(shù)
        1.2.5 限制太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的主要因素
    1.3 常見聚合物給體材料
        1.3.1 通過側(cè)鏈取代獲得低HOMO能級給體材料
        1.3.2 氟化與氯化型低HOMO能級給體材料
        1.3.3 酯基取代型低HOMO能級給體材料
        1.3.4 D-A1-D-A2型和A1-A2型低HOMO能級聚合物給體材料
    1.4 本論文的研究思想及主要研究內(nèi)容
1-π-A₂型聚合物給體材料的合成及其光伏器件的應用">第2章 兩個基于A₁-π-A₂型聚合物給體材料的合成及其光伏器件的應用
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試驗過程所需的實驗試劑和原料
        2.2.2 實驗所用的儀器及材料表征
        2.2.3 給體聚合物的合成路線和合成步驟
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 理論計算
        2.3.2 聚合物的光學性能和電化學性能
        2.3.3 聚合物的光伏器件性能
        2.3.4 活性層形貌結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
1-A₂型低HOMO能級聚合物給體材料的合成及光伏器件的運用">第3章 基于A₁-A₂型低HOMO能級聚合物給體材料的合成及光伏器件的運用
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗所需的原料和溶劑
        3.2.2 實驗所用儀器及材料表征
        3.2.3 設計思路及產(chǎn)物合成路線
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 理論計算
        3.3.2 聚合物的光學性能和電學性能
        3.3.3 光伏特性
        3.3.4 聚合物共混層的表面形貌
        3.3.5 本章小結(jié)
第4章 通過非鹵溶劑處理的高開路電壓聚合物給體材料及其光伏器件的應用
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗所需的原料和試劑
        4.2.2 實驗設計思路及產(chǎn)物合成路線
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 聚合物的光學和電學特性
        4.3.2 光伏性能
        4.3.3 電荷的產(chǎn)生和分離
        4.3.4 共混層表面形貌
        4.3.5 掠入射廣角X射線衍射表征
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
參考文獻
致謝
附錄
碩士期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Improving open-circuit voltage by a chlorinated polymer donor endows binary organic solar cells efficiencies over 17%[J]. Ruijie Ma,Tao Liu,Zhenghui Luo,Qing Guo,Yiqun Xiao,Yuzhong Chen,Xiaojun Li,Siwei Luo,Xinhui Lu,Maojie Zhang,Yongfang Li,He Yan.  Science China(Chemistry). 2020(03)



本文編號：2937264