高填充因子聚合物光伏材料的设计合成

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aote_jeanny
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  在聚合物光伏材料设计中,通过D-A 共聚的策略精细调节光谱和能级,可以实现较为理想的开路电压和短路电流。但从综合的光电转化效率来看,制约效率进一步提高的主要原因在于填充因子不够高(FF<72%)。我们通过单分子到聚合物链的优化协同调制,在吸收光谱、分子能级达到理想化的同时,进一步优化和调节聚合物的分子构象,基于平面性构象实现了更好的分子间堆积,进而提高了空穴迁移率并最终实现了更高的填充因子(FF>78%)。
其他文献
太阳光作用下水的蒸发无论在自然界中水的循环还是在各种工业应用中都起到了至关重要的作用。在这个过程中相对缓慢的水蒸发速率是限制其诸多应用的一个重要瓶颈。在我们的工作中,我们从蒸发过程本身的物理特点入手,设计并制备了聚合物光热转化膜材料,通过调控膜材料的结构以及表面浸润性等使其自发的定位于空气和水的界面处。
聚合物电解质,作为柔性储能器件的重要组成部分,在柔性器件领域有广泛的应用前景。但现有的凝胶电解质因其较差的力学性能和稳定性,难以抵抗不可预测的外界作用力;全固态电解质又因其较低的离子传导率使其难以满足实际使用要求。
本论文采用共轭染料四苯基卟啉四磺酸(TPPS)修饰氧化石墨烯(GO),利用二者间强的p-p*共轭作用,以及TPPS 中带负电的磺酸基团与GO 中带负电的羟基和羧基的静电相斥作用,以实现TPPS 对GO 的功能化,阻止GO的再次团聚;然后通过原位聚合法使聚苯胺均匀沉积在GO 片层表面,制得TPPS 功能化氧化石墨烯/聚苯胺复合物(TGP)。
随着全球经济的快速发展,不可再生资源逐渐被消耗,资源、能源和环境问题日趋严重。利用相变材料(PCM)的潜热储热技术来蓄热采暖,移峰填谷,能在很大程度上缓解能源问题。对有机相变材料进行微胶囊化是为了增加其使用寿命,并减少其在使用过程中因固-液相转变而造成的损失。本课题组的前期研究结果表明,采用水热法进行相变材料微胶囊的制备,不仅能提高相变材料的包覆率,还能增加相变材料壳材的柔韧性。
海洋天然气开采工业中,烷烃气体低温下易与海水形成固体天然气水合物,对天然气开采带来安全隐患。天然气水合物动力学抑制剂(KHIs)可降低水合物聚集堵塞的风险。本工作研究了一类新型的KHI,通过对聚丁二酰亚胺开环反应,接枝不同的烷基疏水基团,得到一系列的两亲性聚天冬酰胺。
水凝胶类聚电解质具有无液体泄漏、柔性、结构简单、环保等优点,在储能器件等应用中前景广阔。首先以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,制备N-乙烯基吡咯烷酮-苯乙烯磺酸钠共聚物P(NVP-co-SSS),再与聚乙烯醇(PVA)共混,并在戊二醛作用下,制备互穿网络结构P(NVP-co-SSS)/PVA 凝胶聚电解质。
三维石墨烯材料具备二维石墨烯和介孔材料的优点,但在实际应用中难以同时控制其孔结构和整体形貌,影响其性能的发挥。我们通过独特的结构设计,采用Fe3O4 纳米粒子自组装,制备出高度有序的介孔石墨烯微球,其碳壁仅为数层石墨烯厚度,具有规整的球形形貌,高度有序且相互连通的介孔结构和高比表面积。
锂离子电池隔膜作为电池中的关键组件,被称为电池的“第三电极”。当前,绝大多数锂离子电池所采用的都是聚烯烃隔膜,包括聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)隔膜。但是聚烯烃隔膜有两个难以克服的缺点:第一,聚烯烃隔膜耐热性较差,一般在135℃左右开始熔化变形,给电池带来巨大的安全隐患;第二,聚烯烃隔膜的浸润性能不佳,不能满足当前大功率电池的需要。
以八氯丙基POSS(POSS-Cl8)为引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)的方法合成了不同分子量的八臂结构星型POSS 聚合物(POSS-(PMMAn)8)。并以聚丙烯(PP)为基底,通过静电纺丝的方法制备了POSS-(PMMAn)8/聚偏氟乙烯(PVDF)/PP 复合凝胶聚合物电解质,在保证凝胶聚合物电解质电性能的同时,提高其力学性能及电池的循环性能。
高比表面积导电纤维可有效复合更多储能活性组分而具有更高的能量密度,为便携和可穿戴电子设备提供可编织的高性能纤维状储能器件受到青睐。本文在对可形变高导电复合材料的研究基础上,提出在普通纤维表面复合多孔化导电涂层发展高性能多孔导电纤维的设想,并以尼龙线为芯材、CNT/EVA/溶剂为导电涂料,通过湿涂工艺获得CNT/EVA 为皮层的线型高导电复合材料,而后通过EVA 的轻度溶胀或解纠缠破坏界面结构而移除