基于咔唑的有機(jī)太陽(yáng)能電池材料的設(shè)計(jì)合成與性能研究.pdf

1、有機(jī)太陽(yáng)能電池不僅具有材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),而且通過(guò)對(duì)其材料的設(shè)計(jì)可以調(diào)控太陽(yáng)能電池器件的性能。本文主要對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池和染料敏化太陽(yáng)能電池的原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,并對(duì)其研究現(xiàn)狀和反展趨勢(shì)進(jìn)行了概述,設(shè)計(jì)并合成了新型的具有 Donor-Acceptor結(jié)構(gòu)的共軛聚合物材料和具有 Donor-π-Acceptor結(jié)構(gòu)的染料敏化劑,并對(duì)其性能進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試,最后將聚合物材料制成了兩種不同的太陽(yáng)能電池器件進(jìn)行了測(cè)試

2、和分析。
　　(1)合成了含咔唑結(jié)構(gòu)的單體與帶烷氧基側(cè)鏈和帶噻吩側(cè)鏈的苯并二噻吩衍生物和與帶有不同官能團(tuán)的含噻吩結(jié)構(gòu)的單體進(jìn)行共聚,得到了PC2和PC3兩個(gè)聚合物,并對(duì)這個(gè)兩個(gè)聚合物的各項(xiàng)性能進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)它們都具有良好的熱穩(wěn)定性和寬吸收光譜,這兩個(gè)聚合物的電化學(xué)能帶隙和光學(xué)能帶隙結(jié)果相近,都屬于低能帶隙聚合物,最后將聚合物與 PC60BM進(jìn)行共混制成了光活性層,并將此活性層制成的器件進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率的測(cè)試。
　　(2)合

3、成兩種雙溴單體和一種雙錫化合物通過(guò) Stille偶合反應(yīng)合成了一系列的聚合物,發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變兩種雙溴單體的比例可以調(diào)節(jié)聚合物的能級(jí),從而獲得較低能帶隙的聚合物。并對(duì)這些聚合物的各項(xiàng)性能進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)它們都具有良好的熱穩(wěn)定性和寬吸收光譜,這兩個(gè)聚合物的電化學(xué)能帶隙和光學(xué)能帶隙結(jié)果相近,都屬于低能帶隙聚合物,最后將聚合物與二氧化鈦進(jìn)行共混制成了雜化活性層,并將此活性層制成的雜化器件進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換效率的測(cè)試。
　　(3)合成了三種以咔唑作