本文關(guān)鍵詞：聚3-己基噻吩兩親性嵌段共聚物的合成及光伏性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聚合物太陽能電池具有質(zhì)輕、柔性、低成本、制備工藝簡單及可大面積制造等優(yōu)點(diǎn)，最近研究熱點(diǎn)主要是設(shè)計、合成新型共軛聚合物材料。在此基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化光伏器件結(jié)構(gòu)、改善光伏活性層薄膜形貌來改善光伏器件性能及壽命等。通過設(shè)計分子結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)聚合物材料的能帶寬度、控制聚合物分子排列結(jié)構(gòu)、調(diào)控光活性層的薄膜形貌及體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，在光伏領(lǐng)域中具有潛在的應(yīng)用價值。 本論文的研究內(nèi)容主要包括聚3-己基噻吩兩親性嵌段共聚物的合成及光伏性能的研究，闡明了聚3-己基噻吩嵌段共聚物調(diào)控光伏活性層薄膜形貌、微觀相分離與改善光伏性能之間的關(guān)系。 首先，我們用活性鋅法制備了高規(guī)整度、低分散度的聚3-己基噻吩(P3HT)(Mn=12338g/mol，PDI=1.18)，同時對聚乙二醇(PEO)端基進(jìn)行修飾，在此基礎(chǔ)上采用Heck反應(yīng)制備了不同嵌段摩爾比的P3HT-b-PEO共聚物。 隨后，我們研究了嵌段共聚物P3HT-b-PEO的光伏性能。研究結(jié)果表明嵌段共聚物中P3HT和PEO嵌段的摩爾比對光活性層的薄膜形貌、微觀相分離結(jié)構(gòu)及器件效率有著顯著影響。在P3HT/PC61BM體系中，適當(dāng)嵌段摩爾比的P3HT-b-PEO可分布在P3HT/PC61BM兩相界面之間，形成三元三相體系。光活性層中加入兩親性嵌段共聚物P3HT-b-PEO，一方面利用其自組織行為調(diào)控光活性層P3HT/PC61BM的薄膜形貌和微觀相分離；另一方面利用PEO鏈段的內(nèi)在偶極調(diào)控P3HT/PC61BM界面的能帶排布、促進(jìn)激子分離和抑制載流子復(fù)合。P3HT/PC61BM二相共混體系中添加5wt%P3HT-b-PEO5000后，器件效率從3.4%提高到了3.9%。 綜上所述，本論文設(shè)計合成了不同嵌段摩爾比的P3HT-b-PEO共聚物。通過調(diào)控P3HT-b-PEO共聚物的嵌段摩爾比，獲得了優(yōu)良的光伏活性層薄膜形貌和微觀相分離結(jié)構(gòu)，最終提高了光伏器件性能。
【關(guān)鍵詞】：兩親性嵌段共聚物 聚合物太陽能電池 聚3-己基噻吩 聚乙二醇
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒言9-26
• 1.1 嵌段共聚物9-14
• 1.2 聚噻吩均聚物及其嵌段共聚物14-19
• 1.3 有機(jī)/聚合物太陽能電池19-24
• 1.4 本論文的研究內(nèi)容、目的及意義24-26
• 2 聚 3-己基噻吩嵌段共聚物的合成26-43
• 2.1 前言26-30
• 2.2 實驗部分30-41
• 2.3 本章小結(jié)41-43
• 3 聚 3-己基噻吩嵌段共聚物的光伏性能43-65
• 3.1 前言43-45
• 3.2 實驗部分45-49
• 3.3 實驗結(jié)果與討論49-64
• 3.4 本章小結(jié)64-65
• 4 總結(jié)與展望65-67
• 4.1 總結(jié)65-66
• 4.2 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-79

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本文編號：363126