导　　师： 杨伟

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 有机太阳电池因其质轻、柔性、轻便与可低成本溶液加工等优点备受关注。近十年来,随着材料化学与器件物理方面不断取得突破性进展,单节体异质结太阳电池的光电转换效率已经超过13%。然而,实验室的高效器件要走向工业生产仍需要解决许多问题。在当下,开发高效且合适的材料仍是实现聚合物太阳电池商业化的要点。为此,我们发展了一系列功能化聚合物材料用于聚合物太阳电池的阴极界面层与活性层。在第二章,我们探索了通过微波辅助炔、醛、胺一锅法三组分聚合制备一系列胺基功能化聚合物。这所得聚合物可溶于极性溶剂甲醇并能有效地调节金属电极的功函数,因而被作为阴极界面材料用于聚合物太阳电池。结果表明,这些聚合物作为阴极界面层可以有效地提升器件的光伏性能。基于这些阴极界面材料的光伏器件实现了9.49%的能量转换效率,证明了多组分聚合是制备功能化聚合物的有效方法。在第三章,将萘并二酰亚胺（NDI）单元引入到多组分聚合体系,合成了一系列主链含NDI单元的胺基功能化聚合物。通过开尔文探针与电子顺磁共振谱研究了胺基化学结构与其调节电极功函以及自掺杂性能之间的关系。结果表明,胺基的富电性减弱与位阻增大会本质上降低其功函调节与自掺杂的能力。同样地,这些胺基功能化聚合物也被用作聚合物太阳电池的阴极界面层。采用PTB7-Th:PC71BM活性层的正装光伏器件实现了9.34%的能量转换效率。这些结果必将引起人们通过多组分聚合制备功能化聚合物的广泛兴趣。在第四章,设计并合成了一系列基于NDI的具有不同主链和侧链的胺基功能化聚合物。研究了侧链胺基的化学结构对聚合物的电化学、掺杂、偶极形成、钙钛矿缺陷态填充等性能影响。此外,主链三键的引入增加了聚合物分子平面性,改善了聚合物�

关 键 词： 聚合物太阳电池 胺基功能化聚合物 多组分聚合 阴极界面层 聚合物受体

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