新型富勒烯衍生物的合成及其在聚合物太阳能电池中的应用

来源 :2009年第十五次全国电化学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jerry1121
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
PCBM是聚合物太阳能电池(PSC)中最有代表性的受体光伏材料,其优点是溶解度好、电子迁移率高,但其缺点是可见区吸收很弱以及其LUMO能级过低,受体过低的LUMO能级会导致光伏器件低的开路电压。为了进一步改进PSC的能量转换效率,笔者最近开展了新型富勒烯衍生物的设计和合成研究,并研究了这些新型富勒烯衍生物的电化学性质以及用电化学方法测量了它们的LUMO能级。为了研究PCBM取代基中的中间碳链长度对其性能的影响,本文合成了中间碳链长度分别为3、4、5、6、7的5个C60衍生物(分别用F1,F2,F3,F4和F5表示),其中碳链长度为4的F2就是PCBM。发现这些C60衍生物的吸收和电化学性质以及LUMO能级没有明显变化,但其与P3HT共混制备的PSC的光伏性能却有显著区别,F1,F2和F4光伏性能接近,都和商品PCBM基本相同,但F3和F5的器件的开路电压和能量转换效率有明显降低,表明PCBM取代基的中间碳链长度可能对其聚集形貌和电子迁移率有影响。
其他文献
二氧化锡(SnO2)以及锡基复合氧化物由于其高比容量和较低的嵌锂电压等优点,而使其作为下一代锂离子电池负极材料而被广泛的研究。但是在充放电的过程中,SnO2的体积变化较大,引起电极的“粉化”或“团聚”,从而造成材料比容量的衰减,循环性能下降。本文通过一种简单的原位氧化聚合法合成了SnO2/PPy一维复合物。运用扫描电镜、透射电镜、红外、热重等分析测试方法对其形貌、结构进行了表征。
固态聚合物电解质具有环境友好、加工成型容易和安全性能好等优点,是锂离子电池电解质的一个重要的研究方向。上个世纪90年代,Croce等人制备的纳米聚合物复合电解质,将纳米材料如Al2O3,TiO2等引入到PEO-LiX(X=ClO4-, CF3SO3-等)体系中,极大程度上提高了该体系室温离子电导率。随后人们尝试了其他材料,如纳米SiO2、纳米ZnO、改性粘土、快离子导体Li1.3Al0.3Ti1.
ZnO作为一种廉价,安全的材料,相对于TiO2具有很更高的电子迁移率,因此在太阳能电池中被广泛的应用. 然而其禁带宽度较大(3.2eV),导致其转换效率较低,因此要对其进行敏化,提高转换效率,达到实用的目的.CdS是一种优良的半导体材料,其禁带宽度只有2.42eV,且其能带位置决定了它可以用来敏化ZnO电极.但是在ZnO电极上覆盖一层CdS薄膜,其敏化效果不明显.基于其原因,本文用量子尺寸的CdS
心血管用生物材料表面暴露于血液组织之中,极易发生感染、发炎、凝血等排异反应.材料表面抗凝血性能不足是困扰心血管植入器械应用的最关键性问题.虽然关于材料诱发凝血的现象出现了较多的假说,但仍未有一种理论能普遍解释所有生物材料的凝血现象,生物材料尤其是无机生物材料表面的凝血机制仍不清楚.本研究从材料合成、评价及其凝血机理方面着手,研究和讨论了特定半导体性质的钛氧薄膜的抗凝血性能及其凝血电化学作用机制.
以碳材料为基础的荧光纳米粒子由于其无毒和高的荧光量子效率在生物标记和生物医药中将有很好的应用前景.近十年来富勒烯作为一种新型的碳材料由于其独特的物理和化学特性在光电转化、生物传感器等方面获得了广泛的关注.本文通过一种简单的电化学方法把C60制备成了3-5nm的纳米粒子,这种纳米粒子发出较强的荧光.这种荧光C60纳米粒子在水溶液中可以稳定存在.在有机溶剂和水中这种荧光纳米粒子仍然展现出很强的蓝色荧光
纳米TiO2薄膜独特的光电化学性质,已受到广泛的关注,并成功应用于光催化处理污染物、超双亲自清洁、太阳能转换和储存等高科技领域.自2001年以来,纳米TiO2半导体的非金属掺杂改性已经成为TiO2可见光研究领域最具活力的方向之一.目前普遍认为,通过非金属掺杂后,TiO2在可见光范围内有吸收,原因在于O的2p轨道和非金属中能级与其能量接近的p轨道杂化后,价带宽化上移,TiO2禁带宽度相应减小,从而吸
天然气水合物作为一种储量巨大的能源已经受到越来越多的重视,各国学者也在不断加大对其的研究。将电化学方法应用于水合物探测是一个新兴的课题,目前的工作主要集中于对CO2水合物的研究,应用于甲烷水合物的研究尚少,针对实际水合物的赋存状态,对于海水中甲烷水合物静态下生长过程的研究极为重要。甲烷水合物生成过程是一个排盐过程,电阻法是基于溶液中离子含量的变化而引起的沉积物中溶液导电率的变化。沉积物孔隙中盐溶液
碳纳米管(CNTs)是指由单层或多层石墨片卷曲而成的具有纳米尺度的管状物质。根据构成CNTs的碳原子层数的不同,纳米碳管可以分为单壁CNTs(single-walled carbonnanotubes,SWNTs)和多壁CNTs(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)两类。由于CNTs具有优异的导电性能、较强的吸附能力、良好的生物相容性等其它材料无法比拟的特殊性质
生物接触氧化法和生物膜电极法均采用填料或电极完全浸没在污水中的方法,使微生物以固定生物膜的形态附着于填料或电极表面,与所需净化的污水相接触,从而对水中有机污染物进行降解与转化。生物接触氧化法的处理效果主要取决于生物膜量与膜的活性。生物膜的活性是影响反应器效率的一个重要因素,而生物膜厚度又是影响生物膜活性的一个重要因素。因此,摸清形成最佳生物膜厚度的方法在含酚废水处理中尤其重要。本实验应用电化学工作
本文以市售纳米二氧化钛为载体,将机械化学法与原位还原碳化技术结合,成功制备了晶相组合多样的碳化钨与氧化钛纳米复合材料,较为系统地研究了复合材料晶相组合与电催化活性的关系,首次报道了在对硝基苯酚的电还原催化作用中,碳化钨与二氧化钛之间的协同效应。