基于苯并二噻吩單元的P-型D-A共軛聚合物及全聚物太陽(yáng)能電池的性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-23 01:07
隨著有機(jī)太陽(yáng)能電池效率不斷的提高,對(duì)于有機(jī)物太陽(yáng)能電池的研究受到廣泛關(guān)注。其中全聚合物太陽(yáng)能,因?yàn)槠渚哂泻芎玫姆(wěn)定性,為以后大面積生成提供可能性,而受到國(guó)內(nèi)外廣大研究者們的關(guān)注。目前,全聚合物太陽(yáng)能電池受體材料主要基于萘二酰亞胺(NDI)單元的n-型聚合物進(jìn)行研究,因?yàn)榫哂袃?yōu)良熱穩(wěn)定性和抗氧化性,吸收寬,電子親合力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),讓其成為很好的有機(jī)電子傳輸材料。除了對(duì)基于NDI聚合物的設(shè)計(jì),選擇與之匹配度高的給體材料非常重要,如給/受體的能級(jí)需匹配以滿足高開(kāi)路電壓及高驅(qū)動(dòng)電流;給/受體的太陽(yáng)光吸收譜帶需互補(bǔ)并實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光的全吸收以實(shí)現(xiàn)高電流;給/受體具有合適的結(jié)晶度及合適的相容性并保證聚合物給體/受體活性層具有合適的相分離尺度以形成優(yōu)良的活性層形貌。而在選擇與受體材料相匹配的給體材料時(shí)兩者之間結(jié)晶度和相容性的平衡是決定兩種材料混合作為電池活性層時(shí)能否獲得一個(gè)最佳的納米級(jí)本體異質(zhì)結(jié)形貌的關(guān)鍵。課題組前期制備了基于噻吩并吡咯二酮的D-A聚合物給體PBDT(T)-TPD和基于NDI的系列聚合物受體X-NDI并優(yōu)化出最佳性能的聚合物給/受體對(duì)。在此工作基礎(chǔ)上,本論文設(shè)計(jì)在D-A聚合物給體(PBDT(T...
【文章來(lái)源】:福建師范大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1_2單體和聚合物的合成??Fig.?1-2?Synthesis?of?comonomers?and?polymers??
1.3.2聚合物熱分析??聚合物給/受體材料的熱穩(wěn)定性對(duì)于聚合物太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵的因??素,良好材料的熱穩(wěn)定性是制備優(yōu)良的太陽(yáng)能電池期間的前提條件。圖1-3是合成??的五種聚合物在氮?dú)夥諊律郎厮俾蕿椋欤希裕郑恚椋钏玫剑裕牵燎圖,從圖中可以??看出,五種聚合物在失重5%時(shí)對(duì)應(yīng)的熱分解溫度分別為414?°C,?447?°C,369?°C,??403?°C,446?°C。從三種給體材料看,在BDT單元側(cè)鏈引入烷硫鏈的聚合物??PBDT(ST)-HT-TPD比側(cè)鏈為烷基鏈的聚合物的熱穩(wěn)定性明顯降低,而對(duì)于烷基鏈??的聚合物PBDT(T)-T-TPD和PBDT(T)-HT-TPD,其中引入4-己基噻吩作為Jt橋結(jié)構(gòu)??使得聚合物PBDT(T)-HT-TPD顯出最好的熱穩(wěn)定性,對(duì)于兩種受體聚合物,給體單??元為噻吩熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于硒吩?傮w來(lái)說(shuō)
1.3.2聚合物熱分析??聚合物給/受體材料的熱穩(wěn)定性對(duì)于聚合物太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵的因??素,良好材料的熱穩(wěn)定性是制備優(yōu)良的太陽(yáng)能電池期間的前提條件。圖1-3是合成??的五種聚合物在氮?dú)夥諊律郎厮俾蕿椋欤希裕郑恚椋钏玫剑裕牵燎圖,從圖中可以??看出,五種聚合物在失重5%時(shí)對(duì)應(yīng)的熱分解溫度分別為414?°C,?447?°C,369?°C,??403?°C,446?°C。從三種給體材料看,在BDT單元側(cè)鏈引入烷硫鏈的聚合物??PBDT(ST)-HT-TPD比側(cè)鏈為烷基鏈的聚合物的熱穩(wěn)定性明顯降低,而對(duì)于烷基鏈??的聚合物PBDT(T)-T-TPD和PBDT(T)-HT-TPD,其中引入4-己基噻吩作為Jt橋結(jié)構(gòu)??使得聚合物PBDT(T)-HT-TPD顯出最好的熱穩(wěn)定性,對(duì)于兩種受體聚合物,給體單??元為噻吩熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于硒吩?傮w來(lái)說(shuō)
本文編號(hào):2994242
【文章來(lái)源】:福建師范大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1_2單體和聚合物的合成??Fig.?1-2?Synthesis?of?comonomers?and?polymers??
1.3.2聚合物熱分析??聚合物給/受體材料的熱穩(wěn)定性對(duì)于聚合物太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵的因??素,良好材料的熱穩(wěn)定性是制備優(yōu)良的太陽(yáng)能電池期間的前提條件。圖1-3是合成??的五種聚合物在氮?dú)夥諊律郎厮俾蕿椋欤希裕郑恚椋钏玫剑裕牵燎圖,從圖中可以??看出,五種聚合物在失重5%時(shí)對(duì)應(yīng)的熱分解溫度分別為414?°C,?447?°C,369?°C,??403?°C,446?°C。從三種給體材料看,在BDT單元側(cè)鏈引入烷硫鏈的聚合物??PBDT(ST)-HT-TPD比側(cè)鏈為烷基鏈的聚合物的熱穩(wěn)定性明顯降低,而對(duì)于烷基鏈??的聚合物PBDT(T)-T-TPD和PBDT(T)-HT-TPD,其中引入4-己基噻吩作為Jt橋結(jié)構(gòu)??使得聚合物PBDT(T)-HT-TPD顯出最好的熱穩(wěn)定性,對(duì)于兩種受體聚合物,給體單??元為噻吩熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于硒吩?傮w來(lái)說(shuō)
1.3.2聚合物熱分析??聚合物給/受體材料的熱穩(wěn)定性對(duì)于聚合物太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵的因??素,良好材料的熱穩(wěn)定性是制備優(yōu)良的太陽(yáng)能電池期間的前提條件。圖1-3是合成??的五種聚合物在氮?dú)夥諊律郎厮俾蕿椋欤希裕郑恚椋钏玫剑裕牵燎圖,從圖中可以??看出,五種聚合物在失重5%時(shí)對(duì)應(yīng)的熱分解溫度分別為414?°C,?447?°C,369?°C,??403?°C,446?°C。從三種給體材料看,在BDT單元側(cè)鏈引入烷硫鏈的聚合物??PBDT(ST)-HT-TPD比側(cè)鏈為烷基鏈的聚合物的熱穩(wěn)定性明顯降低,而對(duì)于烷基鏈??的聚合物PBDT(T)-T-TPD和PBDT(T)-HT-TPD,其中引入4-己基噻吩作為Jt橋結(jié)構(gòu)??使得聚合物PBDT(T)-HT-TPD顯出最好的熱穩(wěn)定性,對(duì)于兩種受體聚合物,給體單??元為噻吩熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于硒吩?傮w來(lái)說(shuō)
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