【摘要】：本論文合成的星型小分子受體材料和超支化聚合物受體材料屬于非富勒烯受體材料,可應用于有機太陽能電池。相較于線性材料,星型材料具有很多優(yōu)點,它可以有效地減少分子間堆積,并減少交聯(lián)效應。當制備成膜后,相比于線型材料,星型材料的光電性能有了很大的提升。聚合物因合成路線復雜,較難純化和溶解性等原因,對其報道相對較少。小分子受體材料具有明確的分子量,容易提純,合成方法明確,結構多變,能夠和不同的給體材料匹配,因此受到眾多研究者的關注。本文合成了一系列以三聚茚為核的星型小分子受體和超支化聚合物受體,與聚合物給體材料PBDB-T共混制得太陽能電池器件,探索受體材料的光伏性能。主要研究工作如下:1.首先合成四個具有不同烷基側鏈的(2,7,12)-三溴代三聚茚(A-Cn-1),以此為原料利用Suzuki偶聯(lián)反應合成了一系列星型小分子受體A-C6、A-C8、A-C10和A-C12。這四種化合物均呈深紫色,隨著碳鏈的增長,在二氯甲烷、四氫呋喃等常見溶劑中的溶解性依次變好。對四種化合物進行紫外-可見吸收光譜測定,結果顯示四種化合物在溶液和薄膜中表現出相似的吸收光譜,且在薄膜中的吸收峰相較于溶液中產生了紅移現象,這是因為化合物在薄膜中形成了聚集。TGA測試結果表明,四種受體分子都具有良好的熱穩(wěn)定性,A-C6的熱分解溫度在275℃,A-C8、A-C10、A-C12熱分解溫度均在305℃,四種受體分子均在355℃出現5%的質量損失,滿足器件工作的基本要求。電化學性質測試表明四種受體分子均具有合適的HOMO能級和LUMO能級,可以為激子分離提供一定的驅動力,使激子有效分離為自由電荷。以聚合物PBDB-T作為給體材料共混制備有機太陽能電池器件,測試結果表明,四種化合物均有較高的能量轉換效率(PCE),A-C10因其良好的溶解性、聚集行為和共混薄膜良好的形貌,能量轉換效率最高,達到5.17%。2.設計并合成了一個基于三聚茚的超支化聚合物受體W,以5,5,10,10,15,15-六-十二烷基-2,7,12-三溴代三聚茚(A-C12-1)和2,5-(雙三甲基錫烷基)噻吩并[3,2-b]噻吩為原料進行Stille偶聯(lián),得到合適分子量的聚合物M,用5-甲酰-2-噻吩硼酸封端,與3-(二氰基亞甲基)靛-1-酮(INCN)反應得到聚合物W。通過FTIR測試表征聚合物M和W的結構。聚合物W在常見溶劑中具有良好的溶解性,如氯仿,甲苯,四氫呋喃等。聚合物W在二氯甲烷溶液和薄膜中都有很高的紫外吸收值,由于聚集行為使得其在薄膜中的吸收峰相較于溶液中產生了紅移。W具有良好的熱穩(wěn)定性與合適的能級,能與給體材料很好的匹配�；赑BDB-T:W制備的電池器件能量轉換效率達到0.26%。
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O631
【圖文】：

激子解離原理

有機太陽能電池的工作原理及能量損失機制

圖 1-7 化合物 g、h 的結構1.3.3.2 星形分子在雙光子領域中的應用雙光子材料在各個領域都有著巨大的應用前景，比如光學限幅、光信息存儲、光開關、光聚合、光成像、光計算等等[61,62]。近年來，雙光子材料領域發(fā)展迅猛，報道了許

【參考文獻】

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1 錢鷹;閭新明;周志強;崔一平;;三苯胺-VA二唑超支化共軛聚合物的多光子泵浦綠色熒光[J];高等學�；瘜W學報;2011年10期

本文編號：2800066