有機(jī)小分子(SM)由于具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),包括易提純、有確定的分子量、能級(jí)易調(diào)控等,所以小分子有機(jī)太陽能電池(SM-OSCs)引起了越多越多的關(guān)注。為了進(jìn)一步提高太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE),本論文中,我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了三個(gè)基于苯并二噻吩(BDT)為核的A-D-A型小分子給體材料,并且制備了富勒烯體系和非富勒烯體系的SM-OSCs。我們緊密圍繞共混膜形貌和器件性能關(guān)系開展研究,從分子設(shè)計(jì)和器件優(yōu)化兩方面來提升光伏性能,主要研究內(nèi)容如下:1.以烷基噻吩取代的BDT單元(BDT-T)為核,噻吩并[3,2-b]噻吩(TT)偶聯(lián)兩個(gè)噻吩作為π橋,并且3-乙基羅丹寧為端基合成了一種小分子給體BTTR。BTTR具有1.78e V的光學(xué)帶隙,低的HOMO能級(jí)(-5.32 e V)和較高的空穴遷移率(1.01×10-3 cm V-1 s-1)。在AM 1.5G,100 m W cm-2的光照條件下,基于BTTR:PC71BM(1:0.8,w/w)的光伏器件經(jīng)過四氫呋喃溶劑退火處理獲得了8.0%的PCE。2.以BDT-T為核,噻唑并[5,4-d]噻唑(TTz)偶聯(lián)兩個(gè)噻吩作為π橋,并且3-乙基羅丹寧...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 有機(jī)太陽能電池的簡述
        1.2.1 有機(jī)太陽能電池的發(fā)展
        1.2.2 有機(jī)太陽能電池的工作原理
        1.2.3 有機(jī)太陽能電池的光伏參數(shù)
        1.2.4 有機(jī)太陽能電池的分類和結(jié)構(gòu)
    1.3 有機(jī)太陽能電池材料
        1.3.1 有機(jī)光伏材料的分子設(shè)計(jì)理念
        1.3.2 有機(jī)太陽能電池給體材料
        1.3.3 有機(jī)太陽能電池受體體材料
    1.4 本論文的設(shè)計(jì)思想和主要研究內(nèi)容
第二章 基于苯并二噻吩為核、并噻吩為橋連單元的小分子給體的設(shè)計(jì)、合成與器件表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑、測(cè)試條件以及方法
        2.2.2 有機(jī)小分子BTTR的合成
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料中間體和小分子BTTR的制備
        2.3.2 熱穩(wěn)定性分析
        2.3.3 紫外-可見吸收光譜
        2.3.4 電化學(xué)性能
        2.3.5 理論計(jì)算
        2.3.6 光伏器件性能
        2.3.7 活性層共混膜形貌
        2.3.8 載流子遷移率
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于苯并二噻吩為核、并噻唑?yàn)闃蜻B單元的小分子給體的設(shè)計(jì)、合成與器件表征
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑、測(cè)試條件以及方法
        3.2.2 有機(jī)小分子BTTzR的合成
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料中間體和小分子BTTzR的制備
        3.3.2 熱穩(wěn)定性分析
        3.3.3 紫外-可見吸收光譜
        3.3.4 電化學(xué)性能
        3.3.5 理論計(jì)算
        3.3.6 X射線衍射
        3.3.7 光伏器件性能
        3.3.8 活性層共混膜形貌
        3.3.9 載流子的遷移率
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于苯并二噻吩為核、苯并二噻吩-4,8-二酮為橋連單元的小分子給體的設(shè)計(jì)、合成與器件表征
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑、測(cè)試條件以及方法
        4.2.2 有機(jī)小分子BBDDR的合成
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料中間體和小分子BBDDR的制備
        4.3.2 熱穩(wěn)定性分析
        4.3.3 紫外-可見吸收光譜
        4.3.4 電化學(xué)性能
        4.3.5 理論計(jì)算
        4.3.6 光伏器件性能
        4.3.7 活性層共混膜形貌
        4.3.8 載流子的遷移率
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間本人公開發(fā)表的論文
附錄A 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
附錄B 儀器及測(cè)試方法
附錄C 有機(jī)小分子終產(chǎn)物的相關(guān)譜圖表征
致謝



本文編號(hào)：3841661