导　　师： 陈军武

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 工业革命以来,伴随着社会物质文明的飞速发展,人类对于能源的消耗量越来越大。然而地球上的传统化石资源毕竟是有限的,当下,人类社会对于新型、清洁可再生资源的需求愈加迫切。在众多新能源技术之中,太阳能因其资源丰富、易于开发利用等优势被认为未来最理想的新型能源。聚合物太阳能电池因其具有低成本、质量轻便和易于大面积制备等一系列优势,吸引了众多科研工作者的关注。目前,本体异质结聚合物太阳能电池的最高光电转换效率已突破12%,但其距大规模商业化应用还面临重重困难。效率相对低下、器件寿命短依然是制约其发展的两大难题。当前,聚合物太阳能电池的研究重点主要是开发吸光能力强、能级合适、载流子传输能力强的新型给体聚合物,以解决以上问题。本论文首先对近年来发展的高效给体聚合物进行了综述。为了帮助理解材料的结构与性能之间的关系,我们对这些聚合物予以系统的归类,力求梳理清楚其中的规律和变化。本论文主要通过对聚合物的主链结构和侧链结构进行调控,合成了一系列强聚集性聚合物,并对其光电性能进行了系统的研究。在第二章中,我们采用一种简洁高效的合成路线,合成了二噻吩[3’,2’:3,4;2’’,3’’:5,6]-苯并[1,2-c][1,2,5]氧二唑(DTfBO)稠环吸电子单元(A),通过Stille聚合,分别以噻吩(T)、联噻吩(DT)和并噻吩(TT)为给体单元(D)共聚得到D-A型交替聚合物PDTfBO-T、PDTfBO-DT和PDTf BO-TT。通过器件表征测试,基于三个聚合物的OFET空穴迁移率都在0.20cm2/(Vs)以上。其中含有并噻吩单元的PDTf BO-TT空穴传输能力最好,达到了0.54cm2/(Vs)。同时,三个聚合物均表现出优异的光伏性能,能量转换效率在5.61%左右。研究表明,DTfBO单元在构筑高迁移率聚合物和高效给体聚合物方面有巨大的潜力。在第三章中,我们以并六元稠环单

关 键 词： 聚合物太阳电池 场效应晶体管 并稠环单元 硅氧烷端基侧链 氟代苯

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