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因为小分子光伏材料的制备与提纯比较容易,而且属于环境友好型光伏材料,因此与其他材料相比,小分子材料更具优势。最新报道的有机小分子给体材料光伏电池的效率已经突破10%的大关。这为小分子类光伏电池在将来实现商业和市场化提供了可能。本论文设计并合成了基于三种喹喔啉衍生物的8种有机小分子光伏给体材料。喹喔啉单体是一个吸电子单元(A),喹喔啉具有独特的结构,容易被修饰,在引入氟原子后,喹喔啉单元的吸电子能力增强。以三苯胺(TPA)作为给电子体单元(D),并分别引入单键、双键、三键、氰基乙烯基作为π桥键,与带有不同数目氟原子的喹喔啉偶联,构成了本文所设计的D-A-D型光伏给体材料。本论文用核磁共振和高分辩质谱对设计的8个D-A-D型材料进行结构表征,通过GaussView09对材料进行密度泛函数理论计算,确定8个材料的能级能够分别与本实验室使用的PC61BM(受体材料)的能级相匹配。并且分别对材料进行了紫外-可见吸收的测试,循环伏安法测试和器件测试来获得材料光学性质,电化学性质和光电数据。通过对8个目标材料测定的数据结果的分析得出以下结论：(Ⅰ)将氟原子引入材料后,氟原子的吸电子诱导效应明显降低了材料的HOMO能级,这也是材料获得较高的开路电压(Voc)的重要原因之一。(Ⅱ)氰基系列的材料都具有较高的短路电流密度(Jsc), D结构上引入氰基乙烯基作为π桥键,氰基的吸电子诱导效应有利于增大材料的Jsc. (Ⅲ)三键系列的材料具有较高的Voc,TPAFTQOL和TPAFFTQOL的Voc分别为1.09 V,1.08 V。三键材料具有更好的共轭性及刚性结构,是增大材料的Voc的原因之一。(IV)三键系列和氰基系列中,引入一个氟原子的材料TPAFTQOL和TPAFCQOL分别具有最高的Voc=1.09 V和最高的PCE=3.99%。说明引入一个氟原子对材料的影响是最理想的。(Ⅴ)氰基系列的三个材料TPACQOL,TPAFCQOL,TPAFFCQOL都具有很高的光电转化效率(PCE) 。TPACQOL、TPAFCQOL、TPAFFCQOL的光电转化效率分别为3.40%、3.61%、3.99%,从数据分析中不难看出,TPAFCQOL具有最优的光电性能。说明此类材料在以后的深入研究中具有很大的潜力。