基于苯并噻二唑及其衍生物给体材料的合成及性能研究

发布时间：2025-06-24 04:44

　　充分利用清洁和可再生的太阳能,在节约能源、保护环境和减轻全球能源危机方面发挥着至关重要的作用。苯并噻二唑作为强吸电子基团,不管是在给体材料还是受体材料上,都有着广泛的应用,且取得了很好的成绩。本文第二章通过stille偶联反应合成了以不同烷基链的苯并噻二唑为核,以噻吩为桥的受体单元,并将其加入W1与二维BDT的共聚体系中,合成了两个无规共聚物P1和P2。P1和P2的热分解温度分别为352℃和370℃。P1薄膜状态下吸光范围为300 nm至710 nm,在可见光区具有良好的吸收,吸收边带为680nm,光学带隙为1.82 eV,带隙在给体材料中相对较宽。P2薄膜状态下吸光范围为300 nm至681 nm,吸收边带为677 nm,光学带隙为1.83 eV。P1的HOMO能级为-5.48 eV,LUMO能级为-3.54 eV,其电化学带隙为1.94 eV。P2的HOMO能级为-5.49 eV,LUMO能级为-3.49 eV,其电化学带隙为2.00 eV。最后通过与Y6共混作为活性层制备有机太阳能电池(OSCs)器件,P1的最高能量转化效率(PCE)为14.33%,P2的最高能量转化效率为14.5...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 太阳能电池的分类及其发展
    1.3 有机太阳能电池结构及工作原理
    1.4 有机太阳能电池重要参数
    1.5 有机太阳能电池活性层材料
        1.5.1 小分子给体材料
        1.5.2 聚合物给体材料
        1.5.3 富勒烯受体材料
        1.5.4 非富勒烯受体材料
        1.5.5 单组分材料
    1.6 论文的设计思路和研究内容
第二章 基于苯并噻二唑的三元无规共聚物的合成与表征
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及测试方法和条件
        2.2.2 聚合物P1和P2的合成
    2.3 聚合物P1和P2的表征与讨论
        2.3.1 聚合物P1和P2的分子量测定
        2.3.2 聚合物P1和P2的热性能
        2.3.3 聚合物P1和P2的光物理性质
        2.3.4 聚合物P1和P2的电化学性质
        2.3.5 聚合物P1和P2的光伏性能
    2.4 本章小结
第三章 基于苯并噻二唑单元的简单高效聚合物材料的合成与表征
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及测试方法和条件
        3.2.2 聚合物P3和P4的合成
    3.3 聚合物P3和P4的的表征与讨论
        3.3.1 聚合物P3和P4的理论计算
        3.3.2 聚合物P3和P4的热性能
        3.3.3 聚合物P3和P4的分子量测定
        3.3.4 聚合物P3和P4的光物理性质
        3.3.5 聚合物P3和P4的电化学性质
        3.3.6 聚合物P3和P4的光伏性能
    3.4 本章小结
第四章 基于二噻吩并苯并噁二唑的聚合物给体材料的合成与表征
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及测试方法和条件
        4.2.2 聚合物P5和P6的合成
    4.3 聚合物P5和P6的表征与讨论
        4.3.1 聚合物P5和P6的理论计算
        4.3.2 聚合物P5和P6的光物理性质
        4.3.3 聚合物P5和P6的电化学性质
        4.3.4 聚合物P5和P6的光伏性能
    4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录A 药品、溶剂及处理方法
附录B 相关仪器、测试方法及条件
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：4052506