导　　师： 赵宇军

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 有机太阳能电池作为一种低成本无污染的新型绿色能源,受到了广泛的关注。目前实验室制备的器件效率已经突破10%,这对于进一步的工业化的生产具有重要的意义。但目前对于进一步的大规模的应用仍然存在一定的问题:一是目前实验室器件制备时,阴极界面材料的厚度约为30nm左右,但是通过印刷的工业化生产的方式很难生产均匀无缺陷的薄膜;另一个问题是实验室高效器件中使用的电子受体材料,大多采用富勒烯类衍生物,但富勒烯类衍生物具有较高的成本。针对这两方面的问题,本论文主要做了以下研究:1.针对第一个问题,我们组提出了一种新型的光电导阴极界面材料,即将PBI-H以1wt%掺杂到Zn O中,探究了界面厚度对器件性能的影响。本论文在此基础上,合成了一种新型的同时含有烷基链和N-H基团的不对称的PBI分子,烷基链的存在抑制了分子的自聚集,N-H基团与Zn O形成Zn-N键利于获得均一的掺杂体系。掺杂薄膜Zn O:PBI厚度为100nm时,获得了较高的光伏器件性能。2.针对第二个问题,我们合成了一种bay区不对称的PBI分子,这种bay区不对称的分子一边为刚性联苯基团,另一边为苯基取代基团,且在酰亚胺的位置为NH基团,研究了这种不对称分子作为非富勒烯受体材料在光伏器件中的应用。非富勒烯受体材料相对于富勒烯材料,能有效降低器件的成本。由于分子具有手性结构,当分子间的氢键与π-π相互作用共同作用形成球状聚集体。由于刚性联苯基团的存在,使得电子在注入与抽取的过程中,减少因构型的变化引起的能量损失,这对于器件效率的提高是有利的。

关 键 词： 苝酰亚胺 界面 非富勒烯 有机太阳能电池

领　　域： []