【摘要】：有機共軛半導體材料具有吸光系數(shù)較好,原材料制備簡單,產(chǎn)品便攜等優(yōu)點而被廣泛應用有機電子學領域。有機光伏是新型清潔能源技術(shù),其器件結(jié)構(gòu)特征為活性層使用具有電子給體和受體特性的有機半導體材料。本論文通過圍繞噻吩并吲哚(TI)這一單元分別做出了一系列的聚合物供體以及非富勒烯小分子受體,并將它們進行了相關的測試,具體研究內(nèi)容如下:基于課題組已經(jīng)合成了非對稱結(jié)構(gòu)P-IR的PCE(光電轉(zhuǎn)換效率)達到了5.83%,與此同時它的開路電壓VOC為0.69 V,短路電流JSC為13.92 m A·cm-2,填充因子FF為61.8%,設計出了一個等規(guī)的聚合物給體結(jié)構(gòu),得到聚合物P-R,PCE達到為1.01%,與此同時它的開路電壓VOC為0.59 V,短路電流JSC為0.61 m A·cm-2,填充因子FF為2.81%,通過理論計算,TEM測試,AFM測試等,探究了不等規(guī)聚合物比等規(guī)聚合物效率高的原因,發(fā)現(xiàn)退火影響了它的形貌使其出現(xiàn)堆積,進而影響了它的性能。采用噻吩并吲哚(TI)以及4,7-二溴苯并噻二唑(BT)使用碳氫活化合成到最后的單體。采用聯(lián)二噻吩與苯并二噻吩(BDT)得到聚合物PTITT和聚合物PTIBDT。通過紫外測試和電化學測試對其研究發(fā)現(xiàn),在薄膜中PTITT與PTIBDT在300-800 nm有較寬的吸收,它們的HOMO能級分別為-5.25 e V、-5.16 e V,能隙分別為1.5 e V、1.41 e V。聚合物PTIBDT無明顯P型半導體特性,有一定N型半導體特性;PTITT有著10-4 cm2·V 1·s 1左右的遷移率,但從輸出曲線可以看出場效應比較差。光伏性能聚合物PTIBDT的PCE達到為0.48%,與此同時它的開路電壓VOC為0.61 V,短路電流JSC為2.9 m A·cm-2,填充因子FF為26.6%。將TI單元分別采用噻吩端TI偶聯(lián)與苯環(huán)端TI偶聯(lián)以及多一個噻吩環(huán)與少一個噻吩環(huán)做出兩個非富勒烯受體小分子SM1,SM2。通過紫外測試和電化學測試對其研究發(fā)現(xiàn),在薄膜中SM1與SM2在300-800 nm有較寬的吸收,它們的HOMO能級分別為-5.96 e V、-5.45 e V,能隙分別為1.66 e V、1.15 e V,光伏性能在進一步探索中。
【圖文】：

圖 1.1 太陽能電池的電流密度與電壓曲線特征[10]規(guī)則式每秒都釋放出巨大的能量，它穿越大氣層到達多數(shù)的能量在到達大氣層之前已經(jīng)消失或者被大件下到達地面的太陽光譜，，我們可以看到關于波長長范圍從二百八十納米到四千納米[12]的約 1000通量相結(jié)合的現(xiàn)象，大部分的太陽能量集中在可見用太陽能，聚合物太陽能電池的吸收譜圖應該與太

圖 1.1 太陽能電池的電流密度與電壓曲線特征[10]規(guī)則式每秒都釋放出巨大的能量，它穿越大氣層到達多數(shù)的能量在到達大氣層之前已經(jīng)消失或者被大氣件下到達地面的太陽光譜，我們可以看到關于波長長范圍從二百八十納米到四千納米[12]的約 1000通量相結(jié)合的現(xiàn)象，大部分的太陽能量集中在可見用太陽能，聚合物太陽能電池的吸收譜圖應該與太
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM914.4

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本文編號：2622207