苯并二噻吩聚合物太陽(yáng)能電池材料的研究
本文關(guān)鍵詞:苯并二噻吩聚合物太陽(yáng)能電池材料的研究
更多相關(guān)文章: 聚合物太陽(yáng)能電池 苯并二噻吩 二維 轉(zhuǎn)化效率
【摘要】:隨著人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)能的利用,對(duì)太陽(yáng)能電池的研究也更加深入。與目前仍在大面積使用的單晶硅,多晶硅太陽(yáng)能電池相比,有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池(PSCs)擁有著生產(chǎn)成本低,制作工藝簡(jiǎn)單,可制備柔性器件等優(yōu)點(diǎn),近些年得到了大家的廣泛關(guān)注。目前以電子供體單元(D)和電子受體單元(A)交替共聚而成的聚合物成為研究的重點(diǎn),苯并二噻吩擁有著平面的共軛結(jié)構(gòu)和容易修飾等優(yōu)點(diǎn),使基于它的聚合物是目前最好的之一。目前已證實(shí)用烷硫基鏈修飾的苯并二噻吩(S-BDT)有著較好效果,而S-BDT由于合成較為困難,目前研究不多。而本文對(duì)合成方法的改進(jìn),簡(jiǎn)易得到S-BDT供體單元。同時(shí)設(shè)計(jì)合成二維的烷硫基鏈修飾的苯并二噻吩(S-T-BDT),并以上述的為電子供體單元與三個(gè)電子受體單元噻二唑并[3,4-g]喹喔啉(DTBTQx),苯并二惡唑(DTBO)和1,4-吡咯并吡咯二酮(DPP)通過(guò)Still反應(yīng)聚合得到六個(gè)新的聚合物P1, P2, P3, P4, P5和P6。本論文對(duì)材料的各項(xiàng)性能進(jìn)行了表征,并進(jìn)行了器件測(cè)試。以S-BDT為供體單元的聚合物(P1,P2,P3),其中P2有著較好的器件效果,當(dāng)以[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)為受體時(shí)可以得到電壓0.83 V,電流密度8.1 mA/cm2,填充因子0.63,轉(zhuǎn)化效率為4.22%。當(dāng)受體換成吸光更好的PC71BM時(shí)轉(zhuǎn)化效率可達(dá)5.52%。P4,P5和P6器件測(cè)試正在進(jìn)行當(dāng)中
【關(guān)鍵詞】:聚合物太陽(yáng)能電池 苯并二噻吩 二維 轉(zhuǎn)化效率
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TM914.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 常用英文縮寫(xiě)注釋表9-10
- 1 緒論10-22
- 1.1 有機(jī)太陽(yáng)能電池的發(fā)展歷史10-11
- 1.2 有機(jī)太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)11-13
- 1.2.1 單層肖特基結(jié)構(gòu)11-12
- 1.2.2 雙層結(jié)構(gòu)12
- 1.2.3 本體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)12-13
- 1.3 有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池工作原理13
- 1.4 有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池的相關(guān)參數(shù)13-14
- 1.5 受體材料14-15
- 1.6 有機(jī)聚合物給體材料15-21
- 1.6.1 基于吡咯供體單元的聚合物給體材料15-16
- 1.6.2 基于芴供體單元的聚合物給體材料16
- 1.6.3 基于聚噻吩給體材料16
- 1.6.4 基于苯并二噻吩供體單元的聚合物給體材料16-21
- 1.7 論文的研究目的21
- 1.8 論文的研究?jī)?nèi)容21-22
- 1.8.1 單體與聚合物的合成21
- 1.8.2 聚合物的表征21-22
- 2 基于一維BDT為供體單元的聚合物的合成與表征22-46
- 2.1 引言22-23
- 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和藥品23-25
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器23
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品23-25
- 2.3 S-BDT(M1)供體單元的合成25-27
- 2.4 受體單元的合成27-30
- 2.4.1 DTBTQx(M2)的合成27-28
- 2.4.2 DTBO(M3)的合成28-30
- 2.4.3 TPD(M4)的合成30
- 2.5 聚合物的合成30-31
- 2.6 結(jié)果與討論31-44
- 2.6.1 合成與表征31-32
- 2.6.2 聚合物的熱學(xué)性能32-33
- 2.6.3 聚合物的光學(xué)性能33-35
- 2.6.4 聚合物的電化學(xué)性能35-37
- 2.6.5 DFT計(jì)算37-38
- 2.6.6 聚合物的光伏性能和形貌38-44
- 2.7 本章小結(jié)44-46
- 3 基于二維BDT為供體單元的聚合物的合成與表征46-57
- 3.1 引言46-47
- 3.2 實(shí)驗(yàn)藥品47
- 3.3 S-T-BDT(M5)供體單元的合成47-48
- 3.4 聚合物的合成48-50
- 3.5 結(jié)果與討論50-56
- 3.5.1 合成與表征50-51
- 3.5.2 聚合物的熱學(xué)性能51
- 3.5.3 聚合物的光學(xué)性能51-53
- 3.5.4 聚合物的電化學(xué)性能53-55
- 3.5.5 DFT計(jì)算55-56
- 3.6 本章小結(jié)56-57
- 4 結(jié)論57-58
- 致謝58-59
- 參考文獻(xiàn)59-65
- 附錄65-79
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本文編號(hào):946305
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