資源描述：
《采用多種側(cè)鏈修飾的新型聚合物給體材料的合成與光伏性能》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文采用多種側(cè)鏈修飾的新型聚合物給體材料的合成與光伏性能作者姓名鐘舒婷學(xué)科專(zhuān)業(yè)材料學(xué)指導(dǎo)教師陳軍武教授所在學(xué)院材料科學(xué)與工程論文提交日期2018.04SynthesisandOptoelectronicPropertiesofNewPolymerDonorsThroughSideChainEngineeringStrategyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ShutingZhongSupervisor：Prof.JunwuChenSouthChinaUniversityofTechnologyGuan
2、gzhou,China分類(lèi)號(hào)：TB34學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201520114349華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文采用多種側(cè)鏈修飾的新型聚合物給體材料的合成與光伏性能作者姓名：鐘舒婷指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：陳軍武教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：材料學(xué)研究方向：功能高分子論文提交日期：2018年4月18日論文答辯日期：2018年6月2日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會(huì)成員：主席：蘇仕健委員：段春暉，朱旭輝，彭小彬，應(yīng)磊摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于新型、清潔可再生資源的需求愈加迫切。其中，太陽(yáng)能因其來(lái)源廣泛、總量大且易開(kāi)發(fā)利用等優(yōu)點(diǎn)獲得廣泛關(guān)注。聚合物太陽(yáng)電
3、池（PSCs）因具備可溶液加工獲得大面積柔性器件等優(yōu)勢(shì)，引起眾多科研工作者的興趣。盡管目前最高效率已經(jīng)突破13%，但距離商用還有一些距離。目前效率及其穩(wěn)定仍是PSCs發(fā)展的重要瓶頸，亟待解決。本論文總結(jié)了常見(jiàn)的D-A型聚合物給體材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，按受體單元進(jìn)行分類(lèi)，系統(tǒng)綜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）等受體單元的聚合物，及具有醌式結(jié)構(gòu)噻吩并噻吩（TT）聚合物的工作。隨著非富勒烯受體研究的逐漸完善，一批中等帶隙和寬帶隙聚合物給體的聚合物再度煥發(fā)生機(jī)。此外，我們還對(duì)一些常見(jiàn)的取代側(cè)鏈進(jìn)行綜述。在本文中，我們對(duì)一些
4、中等帶隙聚合物的側(cè)鏈進(jìn)行改進(jìn)，獲得了具有較高光伏效率的新聚合物給體材料。在第二章，我們針對(duì)BT類(lèi)聚合物給體偏高的HOMO能級(jí)限制開(kāi)路電壓提高這一效率提升瓶頸，首次在主鏈上引入支鏈羰基側(cè)鏈這一強(qiáng)吸電子基團(tuán)取代的單噻吩，并微調(diào)聚合物主鏈的氟原子取代位置，獲得兩個(gè)較深HOMO能級(jí)的共聚物。PBT4TffCO14和PffBT4TCO23的HOMO能級(jí)分別為?5.41和?5.54eV。PffBT4TCO23與PC71BM、IDIC光伏器件均表現(xiàn)出了更高的開(kāi)路電壓，分別為0.92和0.97V，因而分別實(shí)現(xiàn)了6.24%和7.30%的能量轉(zhuǎn)換效率。在第三章，我們用烷基并噻吩作為取代側(cè)鏈替代苯并二
5、噻吩上的烷基并噻吩，通過(guò)這個(gè)并噻吩單元來(lái)延長(zhǎng)側(cè)鏈共軛長(zhǎng)度增強(qiáng)消光能力，獲得交替共聚物PBDB-TT100。由于PBDB-TT100難以加工，我們降低了并噻吩側(cè)鏈比例，獲得無(wú)規(guī)共聚物PBDB-TT25，大幅改善了聚合物的溶液加工性。與非富勒烯受體ITIC搭配，在優(yōu)化條件下加工的光伏電池的開(kāi)路電壓和短路電流均有一定提升，能量轉(zhuǎn)換效率為9.99%。此外，基于該無(wú)規(guī)聚合物的光伏電池表現(xiàn)出較好熱穩(wěn)定性，在80℃下4d效率能保持在8.19±0.15%。在第四章，我們用硅氧烷端基側(cè)鏈取代的苯并二噻吩（BDT）作為給電子單元，以不同比例分別與噻吩并吡咯二酮（TPD）和二氟代苯并噻二唑（FBT）為
6、吸電子單元結(jié)合，合成了相應(yīng)的共聚物，以實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物能級(jí)和活性層形貌的調(diào)控，有利于載流子傳輸。其中，PBDTTPD-Si100聚集嚴(yán)重，降低硅氧烷比例的PBDTTPD-Si25與PC71BM仍有明顯相分離，因而聚合物的器件效率最高2.85%。而PBDTFBT-Si100、PBDTFBT-ISi25與IDIC取得了良好的SCLC空穴遷移率（10?3cm2V?1s?1），且兩個(gè)聚合物都在較高膜厚（200nm）時(shí)均取得最佳效率（5.01%和6.79%）。關(guān)鍵詞：聚合物太陽(yáng)電池；鏈間聚集；羰基側(cè)鏈；共軛側(cè)鏈；硅氧烷端基側(cè)鏈IIAbstractWiththedevelopmentofecon
7、omy,cleanandrenewableresourcesbecomemoreandmoreurgent.Amongthem,solarenergyhasattractedmuchattentionbecauseofitsabundantresources,largevolumeandeasyutilization.Duetotheadvantagessuchasmechanicalflexibilityandcompatibilitywithlarge-scaleproces
