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聚合物太阳能电池具有质轻、柔性、低成本、制备工艺简单及可大面积制造等优点，最近研究热点主要是设计、合成新型共轭聚合物材料。在此基础上，通过优化光伏器件结构、改善光伏活性层薄膜形貌来改善光伏器件性能及寿命等。通过设计分子结构来调节聚合物材料的能带宽度、控制聚合物分子排列结构、调控光活性层的薄膜形貌及体异质结结构，在光伏领域中具有潜在的应用价值。本论文的研究内容主要包括聚3-己基噻吩两亲性嵌段共聚物的合成及光伏性能的研究，阐明了聚3-己基噻吩嵌段共聚物调控光伏活性层薄膜形貌、微观相分离与改善光伏性能之间的关系。首先，我们用活性锌法制备了高规整度、低分散度的聚3-己基噻吩(P3HT)(Mn=12338g/mol，PDI=1.18)，同时对聚乙二醇(PEO)端基进行修饰，在此基础上采用Heck反应制备了不同嵌段摩尔比的P3HT-b-PEO共聚物。随后，我们研究了嵌段共聚物P3HT-b-PEO的光伏性能。研究结果表明嵌段共聚物中P3HT和PEO嵌段的摩尔比对光活性层的薄膜形貌、微观相分离结构及器件效率有着显著影响。在P3HT/PC61BM体系中，适当嵌段摩尔比的P3HT-b-PEO可分布在P3HT/PC61BM两相界面之间，形成三元三相体系。光活性层中加入两亲性嵌段共聚物P3HT-b-PEO，一方面利用其自组织行为调控光活性层P3HT/PC61BM的薄膜形貌和微观相分离；另一方面利用PEO链段的内在偶极调控P3HT/PC61BM界面的能带排布、促进激子分离和抑制载流子复合。P3HT/PC61BM二相共混体系中添加5wt%P3HT-b-PEO5000后，器件效率从3.4%提高到了3.9%。综上所述，本论文设计合成了不同嵌段摩尔比的P3HT-b-PEO共聚物。通过调控P3HT-b-PEO共聚物的嵌段摩尔比，获得了优良的光伏活性层薄膜形貌和微观相分离结构，最终提高了光伏器件性能。