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随着人类社会的发展与化石资源的枯竭,太阳能作为一种新能源逐步引起了科学界的广泛关注。有机太阳能电池的迅速发展使得人们对其进行了深入的研究。常见的有机太阳能电池通常采用给体聚合物或小分子与富勒烯衍生物受体的共混薄膜作为活性层。基于非富勒烯受体材料的有机太阳能电池光电转换效率逐渐提高,而作为非富勒烯受体材料的苝酰亚胺类的受体小分子表现出最好的光伏性能。本论文主要以苝酐为基础,设计并合成了一系列苝酐类电子受体化合物,并对其性质进行了测试研究。具体研究工作如下:1.设计并合成了三个分别含有苯、呋喃和噻吩结构单元的苝酐类电子受体化合物,分别用4-甲酰苯硼酸、5-甲酰-2-呋喃硼酸和5-甲酰-2-噻吩硼酸与长链苝酐四溴代化合物偶联,再与丙二腈反应,最终的目标产物,并用MALDI-TOF证实了结构正确。这三种化合物都具有良好的溶解性,能溶解在常见的溶剂里如:CH2Cl2和THF等。这些化合物都具有较高的紫外吸收值和荧光发射值,其中含苯结构单元的化合物表现出明显的红移现象。它们在薄膜中也有较强的荧光,并且薄膜中的紫外荧光值较溶液中红移,是因为在薄膜中有聚集现象。对W2和W3进行了太阳能电池方面的测试,结果显示W2的光电转化效率PCE为1.79(4),W3的光电转化效率PCE为0.39(4)。产生该现象的原因是化合物的纯度不够高。2.首先设计并合成了一个含-CN的短链苝酐类电子受体化合物,并对其结构与光学性质进行了表征。在太阳能电池器件中对其进行能量转换效率测试时,由于分子共轭性大,溶解性较差,未能测出具体数据。在此基础上,增加化合物烷基链的长度,设计合成含-CN的长链化合物,该化合物具有良好的溶解性,能溶解在常见的溶剂里如:CH2Cl2和THF等。又对这两种化合物进行紫外荧光测试,它们的紫外吸收值和荧光发射值非常接近。但是它们在薄膜中的紫外荧光值却较溶液中红移,这是因为在薄膜中有聚集现象。