用于有機(jī)太陽能電池的新型給受體材料的合成研究.pdf

1、本論文介紹了用于太陽能電池的給、受體材料的研究現(xiàn)況，在聚合物太陽能電池(Polymer Solar Cells，PSCs)的發(fā)展過程中，給、受體材料的性能對(duì)太陽能電池的效率有重要的影響。本文設(shè)計(jì)合成了基于苯并[1，2-b∶4，5-C']二噻吩二酮(BDTD)的D-A共軛聚合給體材料;并設(shè)計(jì)合成了一種富勒烯衍生物，作為太陽能電池的受體材料。具體的研究結(jié)果如下:
　　1.D-A共軛聚合物作為給體材料，包括聚{7-（3-（2-丁基辛基）

2、-5'-甲基-[2，2'-聯(lián)噻吩-5-基）-5-（4-（2-丁基丁基）-5-甲基噻吩-2-基基）-2-（2-乙基己基）苯并[1，2-b∶4，5-C']二噻吩-4，8-二酮}(PThBDTD)和聚{7-（4-（2-丁基辛基）-5-（5-甲基噻吩并[3，2-b]噻吩-2-基）噻吩-2-基）-5-（4-（2-丁基丁基）-5-甲基噻吩-2-基）-2-（2-乙基己基）苯并[1，2-b∶4，5-C']二噻吩-4，8-二酮}(PTTBDTD)，兩聚合

3、物以BDTD為受體單元，以噻吩(Th)或噻吩并[3，2-b]噻吩(TT)為給體單元進(jìn)行交替共聚合成。這兩個(gè)聚合物均具有中等光學(xué)帶隙，對(duì)應(yīng)的光學(xué)帶隙（Energy bandgap，Eg）分別為PThBDTD的1.72eV，PTTBDTD的1.61eV;兩聚合物的吸收范圍比較寬，并具有較高的空穴遷移率。最后，以6，6-苯基-C71-丁酸甲酯(PC71BM)為受體，基于PThBDTD/PC71BM和PTTBDTD/PC71BM體系的聚合物太陽

4、能電池的能量轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到6.32％和6.00％;
　　2.富勒烯受體亞甲基-6，6-苯基-C71-丁酸甲酯(Methano-PC71BM)結(jié)構(gòu)上比PC71BM多了一個(gè)亞甲基，都是由純C70合成得來的。兩個(gè)富勒烯受體的開路電壓分別為Methano-PC71BM的0.76 V和PC71BM的0.65 V;PC71BM的薄膜吸收在短波方向(350-500nm)較Methano-PC71BM高一些，因此前者的短路電流JSC為9.15