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近年来,因为低碳环保,且容易通过溶液加工过程制备出柔性轻质的太阳能电池,聚合物本体异质结太阳能电池(PSCs)因此受到了广泛关注。由于新型高性能的光伏材料的合成和器件制备工艺的优化,聚合物本体异质结太阳能电池的效率得到较大的提高,现已超过8%。然而,要实现PSCs的实际应用,仍值得深入研究。聚合物光伏材料的吸收光谱、空穴迁移率和溶解性能对PSCs器件的性能有较大影响。为了拓宽聚合物材料的吸收光谱、增强载流子传输性能,本论文设计并合成了两类基于三氮唑的共轭聚合物,采用1H NMR、13C NMR、GC-MS对其结构进行表征,并采用Uv-Vis吸收光谱、荧光光谱、循环伏安法和电流-电压曲线测试了聚合物的光物理、电化学和光伏性能。其主要内容如下:1.设计并合成了主链含有缺电子的三氮唑衍生物的交替共聚物PT-TZ、PB-TZ和PB-TTZT。三氮唑与不同富电子结构单元聚合得到的聚合物,其光物理性能、光伏性能具有较大差别,不同富电子结构单元可有效地调节共聚物的HOMO和LUMO能级,同时,嵌入更多的噻吩单元,可有效增大共轭主链长度,拓宽聚合物的吸收光谱,因此,基于聚合物PB-TTZT的PSCs的光电转换效率明显高于另外两种聚合物,在AM1.5G太阳光条件下,基于PB-TTZT给体材料和PC61BM受体材料的PSCs器件的光电转换效率为1.18%。2.通过Suzuki偶联反应和Stille偶联反应合成了基于芴、噻吩和BDT与含三氮唑侧链的噻吩衍生物的交替共轭聚合物PT-TZN、PF-TZN和PBDT-TZN。吸电子基团3-硝基-1,2,4-三氮唑的引入可有效的降低聚合物的能隙。然而,由于硝基的吸电子效应过强,从而形成了分子间激基缔合物,导致激子的分离效率下降,最终影响聚合物太阳能电池的光电转换效率,以PT-TZN、PF-TZN和PBDT-TZN共聚物作为电子给体,PC61BM作为电子受体,制备了聚合物本体异质结太阳能电池器件,在AM1.5G太阳光照条件下,基于聚合物PBDT-TNZ: PCBM(1:3)PSCs器件的最大效率为1.13%。