聚合物普遍具有低成本,易加工,柔韧性好,重量轻等天然优势,因此成为材料研究的一个热点。而以聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物为代表的铁电聚合物材料,不仅拥有这些聚合物的共性,同时还拥有铁电性,压电性,热释电性等一系列独特的性能,这些特性使得铁电聚合物材料在铁电信息存储,压力传感器,红外探测器,太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。对于PVDF及其共聚物而言,其铁电性来源于分子链中H-F原子对组成的偶极的定向排列,因此其片晶以及分子链的取向会对材料的性能产生深刻的影响。为此,科研人员研究了包括空间受限诱导,拉伸诱导,电场诱导等一系列方法来获得特定取向的晶体结构。这些具有特定取向结构的晶体在某些物理性质上得到了巨大的提升,从而为制备具有优异性能的有机功能器件提供了基础。由偏氟乙烯和三氟乙烯共聚而来的聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯P(VDF-TrFE)相对于PVDF而言具有更加稳定的?相结构,这意味着P(VDF-TrFE)拥有更加可靠的铁电性,因此本论文选择以P(VDF-TrFE)作为研究对象。本课题组在先前的研究中已经对P(VDF-TrFE)在空间受限条件下的取向以及性能的关系进行了大量的研究,确认了空间受限条件下片晶的取向行为对材料的物理性能具有决定性的作用。在此基础之上,我们以多孔阳极氧化铝(AAO)作为模板,通过纳米压印的方法,构筑了不同直径的P(VDF-TrFE)纳米柱结构。通过PFM测试我们发现相对于薄膜体系而言,图案化的纳米柱结构具有更强的压电响应以及更小的矫顽场,并且矫顽场的大小则随着纳米柱直径的减小而逐渐降低。随后我们将这一纳米阵列结构应用于P3HT:PCBM共混体系的聚合物太阳能电池中,结果发现在不同极化状态下太阳能电池的效率最多相差了一倍,正向极化状态下电池效率相对于未极化状态提高了25%。除了在太阳能电池上的应用外,由于P(VDF-TrFE)具有优异的压电性能,其在压力传感器,压电式纳米发电机等压电器件中也有大量应用。在本文中,我们以多孔聚酰亚胺薄膜作为衬底,利用熔融填充的方法,在聚酰亚胺管道中构筑了结构连续的P(VDF-TrFE)纳米线,并对其在外部压力作用下产生的压电响应性能进行了研究。结果发现相比较于同样热处理条件下的薄膜样品而言,纳米线结构具有更为强烈的压电响应信号,随后通过掠入射X射线衍射我们分析了纳米线以及薄膜中分子链的取向方式,发现在纳米线结构中分子链沿着垂直于管道的方向排列,而薄膜分子链方向则沿着垂直于衬底的方向。另外,我们根据电压响应与压力之间的关系,计算了纳米线结构的压电电压常数,发现其比薄膜体系有了巨大的提升,同时与纳米管结构相比也有一定的提高。总之,我们通过一系列方法构筑了铁电聚合物P(VDF-TrFE)的纳米结构,并以此为基础研究了纳米结构铁电聚合物在铁电聚合物太阳能电池以及压电响应中的影响。论文的主要意义在于研究了受限环境对P(VDF-TrFE)的取向影响的基础上,进一步研究受限和铁电聚合物性能之间的关系,为铁电聚合物纳米结构在实际器件应用中提供一定的参考意义。