噻吩苯并呋喃类聚合物的合成及其光伏性能研究

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1、万方数据中图分类号丝UDC硕士学位论文学校代码!Q主三兰密级坌珏噻吩苯并呋喃类聚合物的合成及其光伏性能研究Synthesisandpropertiesofthieno[2，3一f]benzofuran—basedorganicphotovoltaicmaterials作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：郭秀萍有机化学聚合物太阳能电池化学化工学院邹应萍副教授论文答辩日期竺竺竺塑答辩委员会主席中南大学2014年5月学位论文原创性声明㈣Y26㈣85掣565万方数据本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研

2、究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：斡嘿丑年』月孚日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

3、检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：瓣聊签名犄日期：址年羔月丝日万方数据中南大学硕士学位论文摘要噻吩苯并呋喃类聚合物的合成及其光伏性能研究摘要：本论文基于有机聚合物的一些基本观点，设计和合成了一系列窄带隙宽吸收共轭聚合物分子，并分别以它们为活性层材料，制备了有机太阳能电池，并对其结构与性能之间的关系进行了表征，具体包括：(1)首次合成了一种二维噻吩【2，3．f】苯并呋喃TBFT供体单元，通过Stille偶联聚合而成一种窄带隙共轭聚合物(PTBFTDTBT)。合成的共聚物PTBFTDTBT成膜

4、性能好，在氯仿，四氢呋喃和氯苯等常用的有机溶剂有良好的溶解性能。拥有相对深的HOMO能级(．5．20eV)，宽的吸收和适度的空穴迁移率(2×10日cm2·V。·s-1)。无任何器件优化，在AM1．5G，100mW／cm2模拟太阳光照射的情况下，基于PTBFTDTBT和PC71BM(1：2，w／w)共混的光伏器件展现最好的光伏性能，船为6．42％，珞为0．78V，厶为13．5lmA／cm2，月矿为61％。(2)基于以噻吩[2，3．f】苯并呋喃供体单元，改变不同受体单元通过Stille偶联聚合反应，合成了两个新的聚合物PTBFTDTBTz和PTBFTD

5、TBO，并且进行了详细的表征。两聚合物在氯仿，四氢呋喃和氯苯等常用的有机溶剂有良好的溶解性能和成膜性能宽吸收吸收(300．700nm)，但是开路电压和短路电流不大高。基于PTBFTDTBTz：PC71BM(1：l，w／w)掺杂的聚合物太阳能电池展现出最好的器件性能：PCE为3．60％，珞为0．61V，厶为10．62mA／cm2，月矿为55．54％。聚合物与PC7。BM共混体系中加入3％DIO，改善了活性层形貌，促进了电荷分离与传输，从而提高了短路电流优化器件性能。(3)基于喹喔啉的宽吸收，我们设计和合成了一种新型的受体单元4,9---8-6，7一双

6、(5-异辛基噻吩)【1，2，5]噻二唑并[3，4-朗喹喔啉(M1)，并以苯并二噻唑作为电子给体(D)共聚得到聚合物PBDTBTQ，在氯仿，四氢呋喃和氯苯等常用的有机溶剂有良好的溶解性能和成腠l生能好，具有宽的吸收光谱和窄带隙，并且很好的表征了结构与性能之间的关系。聚合物PBDTBTQ初步的测试结果显示出PBDTBTQ吸收光谱范围从300nm-2000nln，并探讨了其未来的用途。万方数据中南大学硕士学位论文摘要关键词：噻吩苯并呋喃；喹喔啉；有机太阳能电池；光伏性能分类号：540万方数据巾南人学硕士学位论文AbsUactSynthesisandpro

7、pertiesofthieno[2，3一fJbenzofuran．basedorganicphotovoltaicmaterialsAl砖traetAccordingtothebasicconceptoftheorganicpolymers，aseriesofbroadabsorptionandnarrowbandgapconjugatedpolymersweredesignedandsynthesizedinthispaper．OrganicsohrcellswerefabricatedusingthelTlblendedwithPCBMasac

8、tivelayers，andtherelationshipbetweenstructureandpropertieswer