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| 基于引达省并二噻吩结构单元的小分子受体材料的合成 摘要 近些年，有机太阳能电池在学术界和产业界声名鹊起，凭借着它独有的优势赢得了大量社会人士喜爱。太阳能电池的重量轻，可以大面积的生产，具备低成本高收益等优势，因此备受关注。经过几十年的研究和发展，借助于系统的分子设计、完备的器件结构和独特的加工工艺，使在光电转换效率这一方向单节太阳能电池已经达到突破14%的水平。传统的有机太阳能电池具有很多已知缺陷，而主要造成原因是其活性层不稳定、易聚集且吸光范围有限，而传统有机太阳能电池一般使用富勒烯及其衍生物受体与聚合物给体共混形成活性层。所以非富勒烯受体材料开始逐渐成为了越来越多的研究人员目光聚焦点。非富勒烯受体材料分为聚合物受体材料和小分子受体材料，小分子受体材料较于聚合物受体材料更易提纯、更稳定，并且有较好的成膜性及电荷传输路径。因此，研究设计高质量的可见光吸收载体，优化成膜性，选择合适的能级，提升载流子迁移率的分子是制备高效率有机太阳能 电池的关键。本文旨在研究太阳能光伏器性能与基于引达省并二噻吩（IDT）结构和以及分子性能有何关系。 这一方面的实验内容主要是IDT结构中的小分子单元设计与合成方式，即IDT-Tz。通过分子层面的设计，合理引入“氮…硫”非成键作用力，构建平面性和刚性良好的受体材料，同时合成不含“氮∙∙∙硫”非成键作用力的已知分子IDT-T，借助不同的分析与表征，对两个分子的材料特性及太阳能电池的性能进行研究。最终得到“氮∙∙∙硫”非成键作用力的引入，减小了分子的重组能，有效地提升了分子的迁移率，从而大大增强了太阳能电池的光伏性能，为设计新型高效的非富勒烯受体材料提供了新思路。 关键词：非富勒烯受体材料；小分子材料；非成键作用力 目录 摘要 I ABSTRACT II 第一章 绪论 1 1.1引言 1 1.2有机太阳能电池概述 1 1.2.1有机太阳能电池结构和工作原理 1 1.2.2有机太阳能电池活性层材料的设计原则 3 1.3本文选题依据及主要研究内容 4 第二章 实验部分 6 2.1实验试剂 6 2.2仪器表征和方法 7 2.3合成步骤 8 2.4本章小结 10 第三章 结果与讨论 10 3.1理论计算 10 3.2化合物的紫外-可见吸收光谱 12 3.3化合物的电化学性质和电子迁移率 12 3.4形貌研究 13 3.5本章小结 14 第四章 结论与展望 15 4.1结论 15 4.2展望 15 致谢 15 参考文献 17 |
