聚合物太陽(yáng)能電池由于具有質(zhì)量輕,成本低,制備工藝簡(jiǎn)單,可制備柔性器件等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)受到了研究者們的廣泛關(guān)注。開(kāi)發(fā)新型光伏材料包括給體和受體光伏材料是提高聚合物太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)換效率的有效手段之一。其中,給體-受體(D-A)交替共聚物給體材料由于具有可調(diào)的能級(jí)和帶隙,成為發(fā)展新型聚合物電池給體材料的研究熱點(diǎn)。此外,隨著近幾年窄帶隙非富勒烯受體材料在聚合物太陽(yáng)能電池器件能量轉(zhuǎn)換效率上取得的一系列突破,開(kāi)發(fā)出與之吸收光譜互補(bǔ)的寬帶隙共聚物給體材料是實(shí)現(xiàn)高效非富勒烯聚合物太陽(yáng)能電池的有效方法。另一方面,通過(guò)在活性層中添加包括富勒烯衍生物在內(nèi)的第三組分制備三元聚合物太陽(yáng)能電池,其器件性能相比于普通的二元電池展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本論文以開(kāi)發(fā)用于聚合物太陽(yáng)能電池的新型給體材料和陰極界面材料為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)并合成了幾種基于新型內(nèi)酰胺單元的聚合物給體材料以及咪唑修飾的富勒烯衍生物界面材料,主要開(kāi)展了以下三個(gè)方面的工作:(1)多環(huán)芳香內(nèi)酰胺單元具有強(qiáng)的吸電子能力和良好的平面結(jié)構(gòu),是構(gòu)筑高性能D-A共聚物給體材料理想的電子受體單元。我們?cè)O(shè)計(jì)了一種雜化結(jié)構(gòu)的內(nèi)酰胺受體單元噻吩并[3,2-c]異喹啉-5(4H)-酮...

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 聚合物太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 聚合物太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)
        1.2.2 聚合物太陽(yáng)能電池工作機(jī)理
        1.2.3 聚合物太陽(yáng)能電池性能參數(shù)
    1.3 聚合物太陽(yáng)能電池給體光伏材料
        1.3.1 對(duì)苯撐乙烯和噻吩類給體材料
        1.3.2 苯并二噻吩和噻吩并噻吩類給體材料
        1.3.3 苯并二噻吩二酮類給體材料
        1.3.4 苯并噻二唑類給體材料
        1.3.5 苯并三唑類給體材料
        1.3.6 內(nèi)酰胺類給體材料
    1.4 聚合物太陽(yáng)能電池受體光伏材料
        1.4.1 富勒烯受體材料
        1.4.2 苝酰亞胺(PDI)型受體材料
        1.4.3 A-D-A型小分子受體材料
    1.5 聚合物太陽(yáng)能電池界面材料
        1.5.1 陽(yáng)極界面材料
        1.5.2 陰極界面材料
    1.6 本論文的研究思路和主要內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 基于新型內(nèi)酰胺受體單元TIQ的D-A共聚物給體材料的合成及其在高效厚膜聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 原料與試劑
        2.2.2 合成部分
        2.2.3 器件制備
        2.2.4 測(cè)試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 聚合物PDTP4TFBT,PTIQ4TFBT和PPN4TFBT的合成與結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 聚合物PDTP4TFBT,PTIQ4TFBT和PPN4TFBT的熱穩(wěn)定性
        2.3.3 聚合物PDTP4TFBT,PTIQ4TFBT和PPN4TFBT白的吸收光譜
        2.3.4 聚合物PDTP4TFBT,PTIQ4TFBT和PPN4TFBT的電化學(xué)特性
        2.3.5 聚合物PDTP4TFBT,PTIQ4TFBT和PPN4TFBT的光伏性能
        2.3.6 聚合物PDTP4TFBT,PTIQ4TFBT和PPN4TFBT的共混膜形貌
        2.3.7 聚合物PDTP4TFBT,PTIQ4TFBT和PPN4TFBT的載流子遷移率
        2.3.8 厚膜器件
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 基于內(nèi)酰胺受體單元DTP的寬帶隙共聚物給體材料的合成及其在高效非富勒烯聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 原料與試劑
        3.2.2 合成部分
        3.2.3 器件制備
        3.2.4 測(cè)試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 聚合物PBD和PBD2T的合成與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 聚合物PBD和PBD2T的熱穩(wěn)定性
        3.3.3 聚合物PBD和PBD2T的吸收光譜
        3.3.4 聚合物PBD和PBD2T的電化學(xué)特性
        3.3.5 聚合物PBD和PBD2T的光伏性能
        3.3.6 聚合物PBD和PBD2T的共混膜形貌
        3.3.7 聚合物PBD和PBD2T的載流子遷移率
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 咪唑功能化的富勒烯衍生物的合成及作為自組裝陰極界面層應(yīng)用于反型三元聚合物太陽(yáng)能電池
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 原料與試劑
        4.2.2 合成部分
        4.2.3 器件制備
        4.2.4 測(cè)試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 C₆₀-IMZ的合成與結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 C₆₀-IMZ的電化學(xué)特性
        4.3.3 C₆₀-IMZ的熱穩(wěn)定性
        4.3.4 C₆₀-IMZ作為自組裝陰極界面層的器件性能
        4.3.5 C₆₀-IMZ對(duì)活性層形貌的影響
        4.3.6 C₆₀-IMZ作為自組裝陰極界面層對(duì)器件的影響機(jī)理
        4.3.7 C₆₀-IMZ摻雜器件的穩(wěn)定性
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3761723