导　　师： 陈军武

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着社会的发展,人们对于新型、清洁可再生资源的需求愈加迫切。其中,太阳能因其来源广泛、总量大且易开发利用等优点获得广泛关注。聚合物太阳电池（PSCs）因具备可溶液加工获得大面积柔性器件等优势,引起众多科研工作者的兴趣。尽管目前最高效率已经突破13%,但距离商用还有一些距离。目前效率及其稳定仍是PSCs发展的重要瓶颈,亟待解决。本论文总结了常见的D-A型聚合物给体材料结构与性能的关系,按受体单元进行分类,系统综述了包含苯并噻二唑（BT）、苯并三唑（TAZ）、噻吩并吡咯二酮（TPD）、苯并二噻吩二酮（BDD）等受体单元的聚合物,及具有醌式结构噻吩并噻吩（TT）聚合物的工作。随着非富勒烯受体研究的逐渐完善,一批中等带隙和宽带隙聚合物给体的聚合物再度焕发生机。此外,我们还对一些常见的取代侧链进行综述。在本文中,我们对一些中等带隙聚合物的侧链进行改进,获得了具有较高光伏效率的新聚合物给体材料。在第二章,我们针对BT类聚合物给体偏高的HOMO能级限制开路电压提高这一效率提升瓶颈,首次在主链上引入支链羰基侧链这一强吸电子基团取代的单噻吩,并微调聚合物主链的氟原子取代位置,获得两个较深HOMO能级的共聚物。PBT4TffCO14和PffBT4TCO23的HOMO能级分别为-5.41和-5.54 eV。PffBT4TCO23与PC71BM、IDIC光伏器件均表现出了更高的开路电压,分别为0.92和0.97 V,因而分别实现了6.24%和7.30%的能量转换效率。在第三章,我们用烷基并噻吩作为取代侧链替代苯并二噻吩上的烷基并噻吩,通过这个并噻吩单元来延长侧链共轭长度增强消光能力,获得交替共聚物PBDB-TT100。由于PBDB-TT100难以加工,我们降低了并噻吩侧链比例,获得无规共聚物PBDB-TT25,大幅改善了聚合物的溶液加工性。与非富勒烯受体ITIC搭配,在优化条件下加工的光伏电池的�

关 键 词： 聚合物太阳电池 链间聚集 羰基侧链 共轭侧链 硅氧烷端基侧链

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