含并噻唑单元的聚合物太阳电池材料的合成及表征
噻唑[5,4-d]并噻唑(TTz，简称并噻唑)是典型的缺电子单元，因其具有刚性平面结构，且抗氧化性强等特点，基于并噻唑的材料已被广泛应用于光电器件之中。为了得到带隙窄、光电转换效率高的聚合物，本论文中合成了几种以为TTz为受体单元的新聚合物。考察了支链、聚合反应所用溶剂、给受体单元和阴极材料等因素与共聚物性能的关系。
这篇文章的主要内容包括:第一章中对聚合物太阳电池(PSCs)的发展历程进行了综述。在第二章中，通过Suzuki反应、Stille反应等一系列反应制备聚合物，这些聚合物以噻唑[5，4-d]并噻唑作为电子受体单元，以硅杂环戊二烯并二噻吩或2-(9H-芴-9-亚基-甲基)噻吩(FMT)为电子供体单元。
结果表明:聚合物的溶解性随着支链的长度和数目的增加而改善。合成的P4的紫外吸收扩展到了711 nm，具有一个比较窄的带隙(1.7 eV)。基于并噻唑和2-(9H-芴-9-亚基-甲基)噻吩的聚合物（P2和P3），以四氢呋喃为溶剂的聚合反应所得的聚合物溶解性更好，且分子量更大，聚合物的紫外-可见吸收光谱变宽了约10nm。对所制备的聚合物在光伏应用的潜力进行了评估，并研究了不同的阴极材料对器件光伏性能的影响，结构为ITO/PEDOT:PS S/P3-b:PCBM/PFN/Ca/A1的器件（以PFN/Ca/A1为多层阴极）把光电转化效率从1.66％提高到了2.21％，含有PFN的多层阴极能够明显地提高开路电压，原因在于TTz和PFN之间的N-N作用改善了表面接触。因此，TTz是一种很有前景的太阳能电池电子给体材料。
太阳电池材料;聚合物;并噻唑单元;合成工艺
南京理工大学
硕士
化学工艺
唐卫华
2013
中文
TM914.4;TQ342.735
72
2013-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）