本文關鍵詞：具有深HOMO能級的共軛聚合物的設計合成與光電性能的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學》 2015年

具有深HOMO能級的共軛聚合物的設計合成與光電性能的研究

孫江曼  

【摘要】：共軛聚合物可用溶液加工的方法來制備大面積柔性器件,因此共軛聚合物能夠廣泛用于有機半導體中。共軛聚合物具有可控的化學結構,可以通過合理設計共軛聚合物主鏈結構以及側鏈取代基,來獲得具有不同光物理性能以及不同空間構象的共軛聚合物。本論文設計合成了一系列具有深HOMO能級的共軛聚合物,其中,中等帶隙的咔唑類D-A型共軛聚合物可用于聚合物太陽電池活性層的給體材料,可獲得具有高Voc的電池器件;基于5,6-二氟代苯并噻唑和芴的深HOMO能級的寬帶隙的共軛聚合物可用做聚合物發(fā)光二極管的發(fā)光層或磷光主體材料;基于5,6-二氟代苯并噻唑和胺基芴的深HOMO能級的寬帶隙水/醇溶共軛聚電解質可用作陰極界面修飾材料來提高聚合物太陽電池器件的性能。在論文的第二章,合成了具有深HOMO能級的中等帶隙的咔唑類聚合物PCDTBT12、PECz-BTBT6、PECz-BTBT8和PECz-BTBT12,這一系列聚合物都具有良好的溶解性和溶液加工性能,可用做單層聚合物太陽電池的活性層得到具有高Voc的高效聚合物太陽電池器件,器件的光電轉化效率在6%左右。該系列中等帶隙的聚合物,在疊層太陽電池亞電池的活性層中具有很好的應用前景。在論文的第三章,通過在苯并噻二唑單元上引入辛酯基合成了缺電子單元DEBT,基于DEBT合成了D-A型聚合物PCz-DEBT、PECz-DEBT和PBDT-DEBT。通過取代基的空間位阻效應和吸電子效應有效的調節(jié)了聚合物的HOMO能級,基于PECz-DEBT的太陽電池器件的Voc高達1.05 V。在論文的第四章,設計并合成了新的5,6-二氟苯并噻唑(ff BTz)單元,用該單元同芴共聚得到深HOMO能級的聚合物PF-ff BTz,基于該聚合物的PLED器件的CIE(0.163,0.056),是標準的藍光發(fā)射;PF-ff BTz作為主體摻雜FIrpic制備PLED藍光器件;在聚芴中摻雜少量ff BTz單元可誘導產生更多的聚芴β相,可提高聚芴類材料的電致發(fā)光性能。在論文的第五章,合成了具有深HOMO能級的水/醇溶陰極界面材料PF-ff BTz N,用該材料作為陰極界面修飾ITO制備倒裝太陽電池器件,器件效率高達8.74%,并且我們還對水/醇溶界面材料PFN和PF-ff BTz N的光穩(wěn)定性進行了研究。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4;O631
【目錄】：

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