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随着环境污染日益严重,绿色清洁的太阳能源的相关研究成为当下的研究热点,其中太阳能电池的研究受到科研界的青睐。传统的无机太阳能电池存在制备工艺复杂、成本高、难以大面积制备器件等缺点。而聚合物太阳能电池(PSCs)以质轻、制备过程相对简单、柔性好可大面积制备器件等优点,成为当下研究的热点之一。经过近几年的快速发展,聚合物太阳能电池光电转换效率已突破14%,展现出优异的应用潜力。本论文以侧链含烯键的苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩基作为富电子单元,合成可交联聚合物,以二噻并[2,3-d:2’,3’-d’]苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩(DTBDT)基为给电子单元,合成四种无规聚合物。研究这些聚合物给体材料作聚合物太阳能电池的活性层,其热稳定性、吸光能力、成膜性、能级结构、聚集行为、交联聚合物特性、活性层形貌和光伏器件性能等。第二章,将已合成的单体2,6-二(三甲基锡)-4,8-双[4-辛基-5-(7-辛烯基)-噻吩-2-基]苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩和1,3-双(5-溴-噻吩-2-基)-5,7-双(2-乙基己基)苯并[1,2-c:4,5-c’]二噻吩-4,8-二酮(T1Br2)利用Stille偶联反应合成含双键的聚合物给体材料PCL-TI。在含双键的聚合物PCL-T1侧链引入可交联基团1,8-辛二硫醇(ODT),其薄膜在紫外光照下,形成具有更佳的网络互穿架构和很好的耐溶剂性的交联聚合物。聚合物PCL-T1其光学带隙(Eg)为1.90 e V,最高分子占有轨道能级(EHOMO)为-5.52 e V,最低分子未占有轨道能级(ELUMO)为-3.62 e V。以聚合物PCL-T1为给体材料,PC71BM作为受体材料,且PCL-T1与PC71BM质量比为1:1.5时器件能量转换效率(PCE)最优为1.53%。将PCL-T1、ODT与PC71BM质量比为1:1:1.5混合并将其紫外光照下交联后作光敏活性层,其PCE为1.27%。第三章,将单体2,6-二(三甲基锡)-4,8-双[4-辛基-5-(7-辛烯基)-噻吩-2-基]苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩分别与4,9-双[5-溴-4-(2-乙基己基)噻吩-2-基]萘并[1,2-c:5,6-c’]双[1,2,5]噻二唑(DTNTBr2)、4,6-二溴-3-氟-噻并[3,4-b]噻吩-2-羧酸-(2-乙基己基)酯(FTTBr2)通过Stille偶联反应合成含双键的聚合物给体材料。聚合物PCL-DTNT和PCL-FTT的Eg分别为1.61 e V、1.68 e V,EHOMO分别为-5.15 e V、-5.43 e V,ELUMO分别为-3.54 e V、-3.75e V。均以PC71BM作为受体材料,PCL-DTNT与PC71BM质量比为1:1时器件PCE最优为4.08%,将PCL-DTNT、ODT与PC71BM质量比为1:1:1混合并将其紫外光照下交联后作光敏活性层,其PCE为3.67%;PCL-FTT与PC71BM质量比为1:1时器件PCE最优为1.41%,将PCL-FTT、ODT与PC71BM质量比为1:5:1混合并将其紫外光照下交联后作光敏活性层,其PCE为0.41%。第四章,本课题组之前已经研究过不含烷基噻吩、含两个烷基噻吩的聚合物的性能,为了系统的研究引入不同数量的烷基噻吩对聚合物性能的影响,本章设计合成了含一个烷基噻吩的无规聚合物PDTBDT-SBT,PDTBDT-SBTEH,PDTBDT-SFBT和PDTBDTSFBTEH。进一步详细分析烷基噻吩的引入对热稳定性、聚合物的能级、吸光能力、聚集行为、光稳定性和光伏性能等的影响,得到最优的能量转换效率可达6.7%。