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高效给体聚合物光伏材料应具备吸收宽、电子能级与受体匹配、溶解性好、易形成纳米聚集结构等特点。基于以上考虑,本论文从更多高效、易合成受体单元的开发出发,设计合成了一系列基于新型受体单元的D-A型给体聚合物光伏材料,主要包括:(1)开发了一系列基于双F取代的二苯并吩嗪受体单元、BDT给体单元的D-A共聚物,对其光、电性能、光伏特性进行了表征。发现噻吩π桥上烷基链的取向会影响聚合物间的相互作用,进而影响到光伏性能。其中,P3与PC70BM以1:1共混时光电转换效率最高,为1.21%,比同样条件下的P1高46%。同时也证明了二维共轭能有效拓宽吸收光谱,提高器件的光伏性能。(2)合成了一种以双F取代的苯并三氮唑为受体单元,以IDT为给体单元的中带隙共轭聚合物PIDT-FBTA,强吸电子原子F的引入降低了PIDT-FBTA的HOMO能级,从而将器件的开路电压提高到0.90V,PCE达到3.62%。经极性甲醇处理后,器件整体性能提高了35%,PCE达到4.90%,Voc由0.90V提高到了0.92V,Jsc由7.68mAcm2提高到了9.60mAcm2,FF由0.52提高到了0.55。(3)开发了一种以噻吩/烷基噻吩为侧链的喹喔啉受体单元,并成功将其用于有机薄膜太阳能电池中。wk-6:PC70BM以质量比1:2.5共混时,120度退火后PCE达到3.15%,Voc为0.82V,Jsc为10.09mAcm2,FF为0.38。甲醇处理后,器件整体性能提高了23.8%,PCE达到3.90%,Voc由0.82V提高到了0.83V,Jsc由10.09mAcm2提高到了11.7mAcm2,FF由0.38提高到了0.40。然而,较低的FF表明wk-6有更多的潜力值得去挖掘,有望被开发成为一种高效的光伏材料。(4)开发了两类给、受体单元间噻吩π桥上带吸电子侧链的共轭聚合物,并初步探讨了吸电子基对聚合物的吸收光谱、热稳定性、电化学性能的影响。发现,在不影响聚合物骨架共平面性的前提下,π桥侧链吸电子基的引入能够降低聚合物的HOMO、LUMO能级,降低聚合物的带隙。这或许能为我们合成窄带隙聚合物提供一种方法。