导　　师： 彭小彬

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 基于本体异质结的有机/聚合物太阳电池由于具有柔性、半透明、全固态、可溶液加工、易于大面积制备等优点,使得它们在便携式电子产品、变色窗户、建筑表面等领域展现出应用潜质。近来,基于非富勒烯小分子为受体的聚合物太阳电池光电转换效率超过14%,取得了令人瞩目的进展。然而,当前光电转换效率仍不足以实现聚合物太阳电池商业化应用,解决这一现状的关键点依然是发展高效的活性层材料。二氰基二苯乙烯（DCB）单元由于具有强拉电性能,能够提高分子内的电荷转移而被广泛应用于光电器件。本论文围绕DCB单元,设计合成一系列新型的聚合物给体和受体材料,系统研究分子结构与器件性能之间的关系,为设计高效的活性层材料提供参考。喹喔啉（Q）单元上两个分离苯基通过单键连接可提高聚合物平面性和增强分子间堆积,但会减弱聚合物分子内电荷转移（ICT）的性能。第二章中,利用氰基官能团的强拉电性可增强分子内电荷转移的策略,设计合成一系列基于DCB和Q单元的共轭聚合物,系统研究取代基对材料性能的影响。研究发现聚合物吸收光谱的分子内电荷转移峰明显增强,证实引入强拉电性基团增强分子内电荷传输的目的得以实现。同时,氰基和氟原子的协同效应,使得以ITIC作为小分子受体材料的非富勒烯聚合物太阳电池开路电压(VOC)达到1.04 V,这也是目前报道的基于喹喔啉体系获得最高的开路电压。同时,基于PDCB-DFQ812:ITIC体系最高效率可达8.37%。DCB单元上氰基官能团包括朝外和朝内两种取代位置,改变官能团的取代位置可能会影响聚合物主链平面性和分子堆积方式等。基于此,第三章通过选取高效缺电子单元双氟代苯并噻二唑（DFBT）和萘二并噻二唑（NT）分别与不同取向的DCB单元共聚,设计合成两个体系聚合物（P-o-共聚物和P-i-共聚物

关 键 词： 聚合物太阳电池 二氰基二苯乙烯 聚合物给体 聚合物受体

领　　域： []