苯并二噻吩聚合物太阳能电池材料的研究

【摘要】：随着人类对太阳能的利用,对太阳能电池的研究也更加深入。与目前仍在大面积使用的单晶硅,多晶硅太阳能电池相比,有机聚合物太阳能电池(PSCs)拥有着生产成本低,制作工艺简单,可制备柔性器件等优点,近些年得到了大家的广泛关注。目前以电子供体单元(D)和电子受体单元(A)交替共聚而成的聚合物成为研究的重点,苯并二噻吩拥有着平面的共轭结构和容易修饰等优点,使基于它的聚合物是目前最好的之一。目前已证实用烷硫基链修饰的苯并二噻吩(S-BDT)有着较好效果,而S-BDT由于合成较为困难,目前研究不多。而本文对合成方法的改进,简易得到S-BDT供体单元。同时设计合成二维的烷硫基链修饰的苯并二噻吩(S-T-BDT),并以上述的为电子供体单元与三个电子受体单元噻二唑并[3,4-g]喹喔啉(DTBTQx),苯并二恶唑(DTBO)和1,4-吡咯并吡咯二酮(DPP)通过Still反应聚合得到六个新的聚合物P1, P2, P3, P4, P5和P6。本论文对材料的各项性能进行了表征,并进行了器件测试。以S-BDT为供体单元的聚合物(P1,P2,P3),其中P2有着较好的器件效果,当以[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)为受体时可以得到电压0.83 V,电流密度8.1 mA/cm2,填充因子0.63,转化效率为4.22%。当受体换成吸光更好的PC71BM时转化效率可达5.52%。P4,P5和P6器件测试正在进行当中 【关键词】：聚合物太阳能电池 苯并二噻吩 二维 转化效率
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 常用英文缩写注释表9-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 有机太阳能电池的发展历史10-11
• 1.2 有机太阳能电池的结构11-13
• 1.2.1 单层肖特基结构11-12
• 1.2.2 双层结构12
• 1.2.3 本体异质结结构12-13
• 1.3 有机聚合物太阳能电池工作原理13
• 1.4 有机聚合物太阳能电池的相关参数13-14
• 1.5 受体材料14-15
• 1.6 有机聚合物给体材料15-21
• 1.6.1 基于吡咯供体单元的聚合物给体材料15-16
• 1.6.2 基于芴供体单元的聚合物给体材料16
• 1.6.3 基于聚噻吩给体材料16
• 1.6.4 基于苯并二噻吩供体单元的聚合物给体材料16-21
• 1.7 论文的研究目的21
• 1.8 论文的研究内容21-22
• 1.8.1 单体与聚合物的合成21
• 1.8.2 聚合物的表征21-22
• 2 基于一维BDT为供体单元的聚合物的合成与表征22-46
• 2.1 引言22-23
• 2.2 实验仪器和药品23-25
• 2.2.1 实验仪器23
• 2.2.2 实验药品23-25
• 2.3 S-BDT(M1)供体单元的合成25-27
• 2.4 受体单元的合成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 结果与讨论31-44
• 2.6.1 合成与表征31-32
• 2.6.2 聚合物的热学性能32-33
• 2.6.3 聚合物的光学性能33-35
• 2.6.4 聚合物的电化学性能35-37
• 2.6.5 DFT计算37-38
• 2.6.6 聚合物的光伏性能和形貌38-44
• 2.7 本章小结44-46
• 3 基于二维BDT为供体单元的聚合物的合成与表征46-57
• 3.1 引言46-47
• 3.2 实验药品47
• 3.3 S-T-BDT(M5)供体单元的合成47-48
• 3.4 聚合物的合成48-50
• 3.5 结果与讨论50-56
• 3.5.1 合成与表征50-51
• 3.5.2 聚合物的热学性能51
• 3.5.3 聚合物的光学性能51-53
• 3.5.4 聚合物的电化学性能53-55
• 3.5.5 DFT计算55-56
• 3.6 本章小结56-57
• 4 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-65
• 附录65-79

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

钾（Ⅰ）（4’，5’－二取代苯并－15－冠－5）新型配合物的研究    董文魁，王拯，周菊英，王天选

超声萃取在水样中苯并(α)芘分析中的应用    邓义敏

一种二氢苯并噻喃衍生物的新型合成法    周军，石野丫

在线固相萃取-超高效液相色谱法测定水中苯并(a)芘    张少君;纪楸成;黄蓉姿;

耐高温苯并恶嗪的合成与表征    白会超;王继辉;冀运东;

替拉扎明的制备    万安;徐春翼;郭秋萍;伍航;

N-(4-羧基苯基)-苯并异硒唑酮的合成工艺研究    李迎辉;吴疆;陈宝泉;曹东华;贺双艳;罗振华;

1,4-苯并二噁烷新木脂素Eusiderin G类似物的合成    汪秋安,金利美,刘吉开

2,4-二芳基吡啶并[4.3-c]异苯并-3,4-二氢-1H-吡喃的合成    刘超;王朋;张朋;赵丽丽;王进军;

超声波辅助-DMC萃取食用油中苯并(a)芘及其GC/MS分析    王珍;王琳琳;陈小鹏;龙柳锦;庄连蝶;

含氟苯并二氢噻唑及苯并二氢噁唑衍生物的合成    边凌林;徐婕超;陈杰;张慧;曹卫国;

水中多环芳烃类化合物液相色谱荧光检测分析    李荷濛;杨勇;杨海宁;徐仁英;杨孟铭;

优势结构1,5-苯并硫/二氮杂类化合物的合成及筛选    赵海燕;刘刚;

一种新型的1,5-苯并硫氮杂的合成    张学梅;张萍;李媛;

新型1，5-苯并硫氮杂卓衍生物的合成及抑菌活性研究    张萍;张学梅;王兰芝;李媛;

油脂中苯并(a)芘的快速分离测定    杨貌端;王维;

1,5-苯并硫氮杂(艹卓)β-内酰胺衍生物的合成    付江霞;张萍;李媛;

咪唑苯并唑膦盐的合成及其反应性质    皮承富;余小灵;范方伟;江域;

1,5—苯并硫氮杂卓衍生物的设计、合成及生物活性研究    王兰芝;边艳青;张萍;张学梅;李媛;

苯并[a]芘诱导的恶性转化对DNA甲基化转移酶表达水平及活性影响    邓雯文;杨沫;张遵真;吴媚;

烧烤或许是“招癌近身”    福如海

苯并环丁烯树脂项目通过验收    刘军

2-苯并氮杂卓和1-苯并硫杂卓类化合物的合成新方法研究    李良喜

苯并[a]芘神经毒性与CYP1A1基因多态性的关系    聂继盛

苯并异吡喃盐为活性中间体的化学反应研究    余述燕

新型嘧啶并环分子的设计与合成    付任重

反式7，8-二羟-9，10-环氧苯并（a）芘诱发细胞应答反应的剂量效应和时间效应的蛋白质组学研究    沈文艳

苯并二噁烷类化合物的设计、合成及抗抑郁活性评价    王松林

造纸法再造烟叶的苯并[a]芘低释放量关键技术研究    孙德坡

苯并二噻吩聚合物太阳能电池材料的研究    葛桂冬

具有不同交联结构和固化行为的苯并环丁烯树脂制备及其热稳定性研究    郗青川

水溶性1，5-苯并硫氮杂卓衍生物及其还原产物的合成及抑菌活性研究    刘春红

1，5-苯并杂卓类衍生物的合成及抑菌活性研究    胡丽娟

催化有氧氧化闭环合成2-取代苯并唑类化合物    方成斌

2，2-二氟-1，3-苯并二噁茂作为氟化试剂的应用    蔡立丰

含苯并喹啉骨架杂环化合物的设计、合成及表征    姜云

合成1，5-苯并硫氮杂卓及其衍生物的相关反应的研究    王海波

3-芳亚甲基-4-芳基-2，3-二氢-1，5-苯并硫氮杂卓及其β-内酰胺衍生物的合成    杨春