發(fā)布時間：2017-08-13 23:22

  本文關(guān)鍵詞：基于噠嗪并吡咯二酮的共軛聚合物的合成與性能研究

  更多相關(guān)文章： 吡咯[3 4-d]噠嗪-5 7-二酮 共軛聚合物 聚合物太陽能電池 有機(jī)薄膜晶體管

【摘要】：吡咯[3,4-d]噠嗪-5,7-二酮(PPD)是一種具有強(qiáng)的吸電子性的受體單元,可以有效降低共軛聚合物的LUMO能級,同時也具有較好的平面對稱性。在基于吡咯[3,4-d]噠嗪-5,7-二酮單元合成的共軛聚合物可以更好地產(chǎn)生電荷分離以及在吡咯[3,4-d]噠嗪-5,7-二酮單元中引入烷基鏈可以帶來良好的溶解性。因此,我們設(shè)計(jì)合成了一系列基于6-烷基吡咯[3,4-d]噠嗪-5,7-二酮的共軛聚合物,研究并表征了聚合物的相關(guān)性能。主要的研究工作如下：1.在第二章中,我們設(shè)計(jì)合成了以6-烷基吡咯[3,4-d]噠嗪-5,7-二酮單元為受體單元,苯并二噻吩(在苯并二噻吩上分別引入烷氧基和烷基噻吩)為電子給體單元的新型D-A共軛聚合物P1和P2。將新型共軛聚合物P1和P2與基于鄰苯二甲酰亞胺的共軛聚合物PBDTPh-BT做對比,發(fā)現(xiàn)聚合物P1和P2具有比聚合物PBDTPh-BT更寬的吸收光譜、更低的LUMO能級和能帶隙。以這兩種聚合物作為電子給體、PC71BM作為受體制備的本體異質(zhì)型太陽能電池器件,其能量轉(zhuǎn)化效率分別達(dá)到2.71%和3.66%。2.在第三章中,我們合成了基于6-烷基吡咯[3,4-d]噠嗪-5,7-二酮單元和吡咯并吡咯二酮單元的A1-π-A2型共軛聚合物,制備了基于聚合物PPPD-DPP這種材料有機(jī)薄膜晶體管器件,真空中顯示出雙極性傳輸特性,電子和空穴遷移率分別為0.03 cm2/V.s和0.05 cm2/V.s;在空氣中器件則表現(xiàn)出明顯的p型傳輸特性,空穴遷移率達(dá)到0.12cm2/V.S。
【關(guān)鍵詞】：吡咯[3 4-d]噠嗪-5 7-二酮 共軛聚合物 聚合物太陽能電池 有機(jī)薄膜晶體管
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631.3;TM914.4;TN386
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-33
• 1.1 引言15
• 1.2 有機(jī)太陽能電池15-23
• 1.2.1 聚合物太陽能電池的發(fā)展歷程16
• 1.2.2 聚合物太陽能電池的工作機(jī)理16-18
• 1.2.3 聚合物太陽能電池的器件結(jié)構(gòu)18-19
• 1.2.4 聚合物太陽能電池的性能表征19-21
• 1.2.5 有機(jī)光伏活性材料介紹21-23
• 1.3 有機(jī)場效應(yīng)晶體管23-31
• 1.3.1 有機(jī)場效應(yīng)晶體管的發(fā)展歷程23-24
• 1.3.2 有機(jī)場效應(yīng)晶體管的工作原理24-26
• 1.3.3 有機(jī)場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)26-27
• 1.3.4 有機(jī)場效應(yīng)晶體管器件性能表征27-28
• 1.3.5 應(yīng)用于場效應(yīng)晶體管的有機(jī)半導(dǎo)體材料28-31
• 1.4 含有噠嗪并吡咯二酮單元的有機(jī)半導(dǎo)體材料31-33
• 第二章 基于噠嗪并吡咯二酮與苯并二噻吩共軛聚合物半導(dǎo)體材料的合成及性能研究33-52
• 2.1 引言33-34
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分34-42
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料34
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器34-35
• 2.2.3 表征儀器35
• 2.2.4 聚合物太陽能電池的制備35-36
• 2.2.5 有機(jī)薄膜場效應(yīng)晶體管的制備36
• 2.2.6 單體和聚合物的合成36-42
• 2.3 結(jié)果與討論42-50
• 2.3.1 合成與特征描述42
• 2.3.2 聚合物的熱性能42-43
• 2.3.3 聚合物的光學(xué)性質(zhì)43-44
• 2.3.4 聚合物電化學(xué)性能44-45
• 2.3.5 理論計(jì)算45-46
• 2.3.6 聚合物有機(jī)薄膜場效應(yīng)晶體管器件性能的研究46
• 2.3.7 聚合物的有機(jī)光伏性能46-49
• 2.3.8 聚合物的薄膜微觀結(jié)構(gòu)的研究49-50
• 2.4 本章小結(jié)50-52
• 第三章 基于噠嗪并吡咯二酮與吡咯并吡咯二酮共軛聚合物半導(dǎo)體材料的合成及晶體管性能研究52-65
• 3.1 引言52-53
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分53-57
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料53
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器53-54
• 3.2.3 分析和測試儀器54
• 3.2.4 有機(jī)薄膜晶體管器件的制作54-55
• 3.2.5 單體及聚合物PPPD-DPP的合成路線及方法55-57
• 3.3 結(jié)果與討論57-63
• 3.3.1 聚合物PPPD-DPP的熱性能57
• 3.3.2 聚合物PPPD-DPP光學(xué)性能57-58
• 3.3.3 聚合物PPPD-DPP的電化學(xué)性能58-59
• 3.3.4 聚合物PPPD-DPP晶體管器件性能的研究59-62
• 3.3.5 聚合物PPPD-DPP的薄膜微觀結(jié)構(gòu)的研究62-63
• 3.4 本章小結(jié)63-65
• 第四章 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文71-72
• 附錄72-78

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