隨著聚合物太陽(yáng)能電池給體材料的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的新材料獲得研究者們的廣泛關(guān)注。近年來(lái)研究者們制備的聚合物太陽(yáng)能電池的最高效率達(dá)到12%,但是其距離傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池依然有較大差距。目前,研究者們主要通過(guò)尋找新的活性層給體材料來(lái)增加器件性能,以拓寬活性層對(duì)太陽(yáng)光的吸收范圍,使電子和空穴的遷移和收集效率得以提高,擁有較匹配的能級(jí)。本論文基于苯并二噻吩類(lèi),雙氟代苯并噻二唑通過(guò)stille偶聯(lián)反應(yīng)合成了一系列含氟聚合物,并對(duì)其熱穩(wěn)定性和光電性能進(jìn)行了研究。第二章以氟代苯并噻二唑作為缺電子基團(tuán),聚噻吩為給電子基團(tuán),將四三苯基膦鈀作為催化劑,通過(guò)stille偶聯(lián)反應(yīng)合成了一種新型D-A聚合物。通過(guò)GPC表征其分子量,通過(guò)FT-IR,¹H NMR表征其結(jié)構(gòu),并對(duì)該聚合物的熱穩(wěn)定性、光物理和電化學(xué)性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明該聚合體現(xiàn)出了良好的熱穩(wěn)定性和較好的光譜響應(yīng)范圍,還體現(xiàn)出較優(yōu)秀的電化學(xué)性能,具有較好的能級(jí)和較窄的帶隙,因此該材料能夠作為給體材料運(yùn)用到聚合物太陽(yáng)能電池活性層的制備中。第三章中合成了苯并二噻吩作為給電子基團(tuán),并向主鏈中引入氟代苯并噻二唑和并噻吩作為缺電子基團(tuán)... 

【文章來(lái)源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

PV和CuPc的結(jié)構(gòu)式

圖 1.5噻唑并噻唑衍生物聚合物的結(jié)構(gòu)Fig.1.5 The structure of thiazolothiazole derivatives polymers2013 年，Yang 等將聚合物太陽(yáng)能電池的 PCE 提高了 10.06%[28]。其將二噻吩并吡喃(DTP)作為給電子單元，雙氟代苯并噻二唑作為缺電子單元，將兩者共聚得到一種新型聚合物(PDTP-DFBT)，將其作為活性層的給體材料與 PC61BM 共混作為活性層材料，與 P3HT:ICBA 活性層材料制備成級(jí)聯(lián)太陽(yáng)能電池器件。其后隨著研究的不斷進(jìn)行，該類(lèi)型聚合物制備而成的太陽(yáng)能電池器件的性能和能量轉(zhuǎn)換效率將會(huì)不停

可以自由移動(dòng)，再通過(guò) PN 結(jié)內(nèi)的本證電勢(shì)往陽(yáng)極和陰極移動(dòng)，合物太陽(yáng)能電池則不同，當(dāng)太陽(yáng)光入射到活性層時(shí)，光子會(huì)被材是所有光子都會(huì)被吸收，只有光子的能量較大，超過(guò)材料帶隙時(shí)禁帶寬度越小，能吸收到的光子就越多。當(dāng)材料吸收光子后，會(huì)的激子，可將激子認(rèn)為是電子空穴對(duì)。因此，擁有合適的較小的。這些具有正負(fù)偶極作用的激子必須運(yùn)動(dòng)到活性層中給體材料和才能進(jìn)行分離，但是這些激子的壽命極其短暫，激子在活性層中 nm 左右，若其沒(méi)有擴(kuò)散到界面處變會(huì)復(fù)合湮滅。當(dāng)激子成功運(yùn)受到由于給體材料和受體材料不同勢(shì)壘而產(chǎn)生的親和勢(shì)的作用而。而后電子和空穴由于電池中的內(nèi)建電場(chǎng)的作用分別向兩個(gè)電極動(dòng)勢(shì)。綜上，可以用四個(gè)步驟概括聚合物太陽(yáng)能電池的工作原理產(chǎn)生，第二步為激子的擴(kuò)散，第三步電荷的分離，最后一步為電這四個(gè)步驟中每一步都存在的一定的能量損耗，因此減少這些過(guò)提高電池性能的關(guān)鍵[32,33]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硅基太陽(yáng)能電池與材料[J]. 蔣榮華,肖順珍.  新材料產(chǎn)業(yè). 2003(07)

碩士論文
[1]有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池中給體材料激發(fā)態(tài)性質(zhì)的理論研究[D]. 郭婭晨.吉林大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2971718