论文部分内容阅读
随着聚合物太阳能电池给体材料的不断发展,越来越多的新材料获得研究者们的广泛关注。近年来研究者们制备的聚合物太阳能电池的最高效率达到12%,但是其距离传统的无机太阳能电池依然有较大差距。目前,研究者们主要通过寻找新的活性层给体材料来增加器件性能,以拓宽活性层对太阳光的吸收范围,使电子和空穴的迁移和收集效率得以提高,拥有较匹配的能级。本论文基于苯并二噻吩类,双氟代苯并噻二唑通过stille偶联反应合成了一系列含氟聚合物,并对其热稳定性和光电性能进行了研究。第二章以氟代苯并噻二唑作为缺电子基团,聚噻吩为给电子基团,将四三苯基膦钯作为催化剂,通过stille偶联反应合成了一种新型D-A聚合物。通过GPC表征其分子量,通过FT-IR,~1H NMR表征其结构,并对该聚合物的热稳定性、光物理和电化学性能进行了分析。结果表明该聚合体现出了良好的热稳定性和较好的光谱响应范围,还体现出较优秀的电化学性能,具有较好的能级和较窄的带隙,因此该材料能够作为给体材料运用到聚合物太阳能电池活性层的制备中。第三章中合成了苯并二噻吩作为给电子基团,并向主链中引入氟代苯并噻二唑和并噻吩作为缺电子基团,合成了一种新型的三元聚合物。对该新型聚合物进行了一系列的表征,聚合物的结构通过核磁和红外进行表征,确定是该合成了相应聚合物,聚合物的分子量泽通过GPC进行表征。该聚合物的热分解温度为307℃,其在300-600 nm的太阳光范围内具有较好吸收。具有较窄的带隙和较好的能级,其光学带隙较窄为1.89 eV,测得的HOMO能级和LUMO能级分别为-5.38 eV和-3.49eV。该材料同样适合作为聚合物太阳能电池活性层给体材料,为聚合物太阳能电池材料的研究提供了更多选择。