基于噻吩并噻吩側(cè)鏈工程聚合物光伏材料的設(shè)計(jì)、合成與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-05 03:40
近年來,隨著人類社會(huì)賴以生存的化石能源面臨枯竭,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,高能耗、低能效的能源利用已無法滿足未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。因此,開發(fā)綠色、清潔、可持續(xù)的新型能源迫在眉睫。有機(jī)太陽能電池(OSCs)以其綠色清潔、無地域限制、原材料易得、柔性輕便及可大面積印刷制備等優(yōu)勢(shì),逐漸成為了新型清潔能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本論文主要闡述了有機(jī)聚合物太陽能電池材料的發(fā)展歷程、工作機(jī)理以及部分代表性聚合物給體材料。針對(duì)目前有機(jī)太陽能電池領(lǐng)域發(fā)展遇到的成本高、合成復(fù)雜、光電轉(zhuǎn)換效率低、高效給體材料種類少及受體單元種類匱乏等關(guān)鍵科學(xué)問題,本論文設(shè)計(jì)合成了基于噻吩并噻吩(TT)單元吸電子側(cè)鏈修飾的新受體單元,與噻吩類衍生物給體材料以及經(jīng)典的BDTT給體單元,合成了新型寬帶隙聚合物給體材料,并表征了聚合物給體材料的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)研究了其熱穩(wěn)定性、光學(xué)性能、電化學(xué)性能、電荷傳輸性能以及光伏性能。初步研究了D-A型寬帶隙聚合物給體材料分子結(jié)構(gòu)、功能取代側(cè)基對(duì)材料光電性能的影響。本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:1)設(shè)計(jì)合成了一系列基于2,6號(hào)位酯烷基取代的噻吩并噻吩(DETT)受體單元,以聯(lián)噻吩、(E)-1,2-二(噻吩-2-基)...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 有機(jī)太陽能電池的工作原理
1.3 有機(jī)太陽能電池材料
1.3.1 有機(jī)光伏給體材料的分子設(shè)計(jì)理念
1.4 聚噻吩及其衍生物
1.4.1 P3HT給體材料
1.4.2 聚噻吩衍生物給體材料
1.4.3 噻吩并噻吩給體材料
1.4.4 其他聚噻吩類給體材料
1.5 苯并二噻吩衍生物給體材料
1.6 論文的設(shè)計(jì)思想和主要研究?jī)?nèi)容
1.6.1 論文的設(shè)計(jì)思想
1.6.2 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 基于酯烷基噻吩并噻吩類寬帶隙聚合物的合成及性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
2.2.2 材料表征與測(cè)試
2.2.3 合成路線
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 目標(biāo)化合物的合成表征、熱穩(wěn)定性
2.3.2 目標(biāo)聚合物的光學(xué)性能
2.3.3 目標(biāo)聚合物的電化學(xué)性能
2.3.4 目標(biāo)化合物的光伏性能
2.3.5 目標(biāo)化合物與PC71BM共混層的表面形貌
2.3.6 聚合物的堆積性
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于酯烷基噻吩并噻吩類烷基修飾的寬帶隙聚合物合成及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
3.2.2 材料表征與測(cè)試
3.2.3 合成路線
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 目標(biāo)化合物的合成表征、熱穩(wěn)定性
3.3.2 聚合物的光學(xué)性能
3.3.3 聚合物的電化學(xué)性能
3.3.4 聚合物的光伏性能
3.3.5 目標(biāo)化合物與PC71BM共混層的表面形貌
3.3.6 聚合物的堆積性
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于酯烷基和羰烷基噻吩并噻吩類寬帶隙聚合物的合成及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
4.2.2 材料表征與測(cè)試
4.2.3 合成路線
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 目標(biāo)化合物的合成表征與熱穩(wěn)定性能
4.3.2 聚合物的光學(xué)性能
4.3.3 聚合物的電化學(xué)性
4.3.4 聚合物的光伏性能
4.3.5 聚合物與IT-4F共混層的表面形貌
4.3.6 聚合物的堆積性
4.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和申請(qǐng)的專利
附錄 A 目標(biāo)分子的核磁氫譜圖
附錄 B 目標(biāo)分子的核磁碳譜圖
附錄 C 目標(biāo)分子的飛行質(zhì)譜圖
本文編號(hào):3709602
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 有機(jī)太陽能電池的工作原理
1.3 有機(jī)太陽能電池材料
1.3.1 有機(jī)光伏給體材料的分子設(shè)計(jì)理念
1.4 聚噻吩及其衍生物
1.4.1 P3HT給體材料
1.4.2 聚噻吩衍生物給體材料
1.4.3 噻吩并噻吩給體材料
1.4.4 其他聚噻吩類給體材料
1.5 苯并二噻吩衍生物給體材料
1.6 論文的設(shè)計(jì)思想和主要研究?jī)?nèi)容
1.6.1 論文的設(shè)計(jì)思想
1.6.2 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 基于酯烷基噻吩并噻吩類寬帶隙聚合物的合成及性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
2.2.2 材料表征與測(cè)試
2.2.3 合成路線
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 目標(biāo)化合物的合成表征、熱穩(wěn)定性
2.3.2 目標(biāo)聚合物的光學(xué)性能
2.3.3 目標(biāo)聚合物的電化學(xué)性能
2.3.4 目標(biāo)化合物的光伏性能
2.3.5 目標(biāo)化合物與PC71BM共混層的表面形貌
2.3.6 聚合物的堆積性
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于酯烷基噻吩并噻吩類烷基修飾的寬帶隙聚合物合成及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
3.2.2 材料表征與測(cè)試
3.2.3 合成路線
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 目標(biāo)化合物的合成表征、熱穩(wěn)定性
3.3.2 聚合物的光學(xué)性能
3.3.3 聚合物的電化學(xué)性能
3.3.4 聚合物的光伏性能
3.3.5 目標(biāo)化合物與PC71BM共混層的表面形貌
3.3.6 聚合物的堆積性
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于酯烷基和羰烷基噻吩并噻吩類寬帶隙聚合物的合成及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
4.2.2 材料表征與測(cè)試
4.2.3 合成路線
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 目標(biāo)化合物的合成表征與熱穩(wěn)定性能
4.3.2 聚合物的光學(xué)性能
4.3.3 聚合物的電化學(xué)性
4.3.4 聚合物的光伏性能
4.3.5 聚合物與IT-4F共混層的表面形貌
4.3.6 聚合物的堆積性
4.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和申請(qǐng)的專利
附錄 A 目標(biāo)分子的核磁氫譜圖
附錄 B 目標(biāo)分子的核磁碳譜圖
附錄 C 目標(biāo)分子的飛行質(zhì)譜圖
本文編號(hào):3709602
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