資源描述：
《新型有機(jī)光伏材料的制備及其光伏性能.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第４卷第４期材料研究與應(yīng)用Ｖｏ１．４，Ｎｏ．４２０１０年１２月ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＤｅｃ．２０１０文章編號(hào)：１６７３－９９８１（２０１０）０４－０２６８－０５新型有機(jī)光伏材料的制備及其光伏性能＊?jiǎng)⑵剑?，洪銳彬１，關(guān)麗１，２，梁祿生１，陳土華１，童真１，鄧文基３（１．華南理工大學(xué)材料科學(xué)研究所，廣東廣州５１０６４０；２．廣東藥學(xué)院藥科學(xué)院，廣東廣州５１０００６；３．華南理工大學(xué)物理系，廣東廣州５１０６４０）摘要：為了研究和開(kāi)發(fā)新型有機(jī)光伏材料以及提高有機(jī)光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率，我們?cè)O(shè)計(jì)
2、、合成了新型齊聚噻吩衍生物：５－氰基－２，２′：５′，２″－三噻吩（３Ｔ－ＣＮ）、５，５″－二氰基－２，２′：５′，２″－三噻吩（３Ｔ－２ＣＮ）、５－氰基－２，２′：５′，２″：５″，２″′－四噻吩（４Ｔ－ＣＮ）、５，５″′－二氰基－２，２′：５′，２″：５″，２″′－四噻吩（４Ｔ－２ＣＮ）、２，３，４，５－四噻吩基噻吩（ＸＴ）和２，５－（５′－氰基）噻吩基－３，４－噻吩基－噻吩（ＸＴ－２ＣＮ）．以３Ｔ－ＣＮ、３Ｔ－２ＣＮ、４Ｔ－ＣＮ、４Ｔ－２ＣＮ、ＸＴ和ＸＴ－２ＣＮ分別作為電子給體材料，３，４，９，１０－二萘嵌苯四甲酸二酐
3、（ＰＴＣＤＡ）作為電子受體材料，組裝了ｐ－ｎ異質(zhì)結(jié)有機(jī)光伏器件，器件結(jié)構(gòu)為：ＩＴＯ／齊聚噻吩衍生物／ＰＴＣＤＡ／Ａｌ，對(duì)這些器件的光伏性能進(jìn)行了研究．研究發(fā)現(xiàn)，以３Ｔ－ＣＮ、３Ｔ－２ＣＮ、４Ｔ－ＣＮ、４Ｔ－２ＣＮ、ＸＴ和ＸＴ－２ＣＮ分別作為電子給體材料的有機(jī)光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率分別為：１．５１％，２．２４％，２．１０％，２．７４％，０．５８％和０．６５％．電子給體材料中－ＣＮ基團(tuán)的引入可以提高器件的光電轉(zhuǎn)換效率．關(guān)鍵詞：齊聚噻吩衍生物；電子給體；光伏性能；—ＣＮ基團(tuán)中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＱＯ６３１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ煤和石油是不能再生資
4、源，而且在地球上的儲(chǔ)還達(dá)不到實(shí)用．因此，尋找新的有機(jī)光伏材料設(shè)計(jì)理量是有限的，因此人類(lèi)在將來(lái)必然會(huì)面臨能源枯竭論，繼而合成具有優(yōu)異光伏性能的有機(jī)光伏材料，從的危險(xiǎn)，尋找替代煤和石油的新能源是人類(lèi)面臨的而提高有機(jī)光伏電池光電轉(zhuǎn)換效率，是是目前研究一個(gè)重要任務(wù)．目前，直接把太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿挠袡C(jī)光伏電池的主要內(nèi)容之一．光伏電池受到世界各國(guó)的特別關(guān)注，光伏電池對(duì)環(huán)本論文中，我們以發(fā)展新型有機(jī)光伏材料為目境幾乎沒(méi)有污染，其應(yīng)用符合人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)的，設(shè)計(jì)、合成了新型齊聚噻吩衍生物：５－氰基－２，２′：［１］略目標(biāo)．自從Ｔａｎｇ于
5、１９８６年首次報(bào)道具有１％光５′，２″－三噻吩（３Ｔ－ＣＮ）、５，５″－二氰基－２，２′：５′，２″－三電轉(zhuǎn)換效率的有機(jī)ｐ－ｎ異質(zhì)結(jié)光伏電池以來(lái)，有機(jī)噻吩（３Ｔ－２ＣＮ）、５－氰基－２，２′：５′，２″：５″，２″′－四噻吩ｐ－ｎ異質(zhì)結(jié)光伏電池的研究得到了迅猛發(fā)展．研究者（４Ｔ－ＣＮ）、５，５″′－二氰基－２，２′：５′，２″：５″，２″′－四噻吩利用各種有機(jī)色素和有機(jī)半導(dǎo)體對(duì)有機(jī)ｐ－ｎ異質(zhì)結(jié)（４Ｔ－２ＣＮ）、２，３，４，５－四噻吩基噻吩（ＸＴ）和２，５－（５′－［２－３］光伏電池開(kāi)展了廣泛研究，且取得了很大進(jìn)展．目氰基）噻
6、吩基－３，４－噻吩基－噻吩（ＸＴ－２ＣＮ）（如圖１前，利用有機(jī)半導(dǎo)體和富勒烯體系的有機(jī)ｐ－ｎ異質(zhì)結(jié)所示），研究了這些新型齊聚噻吩衍生物的光伏［４］光伏電池已達(dá)到了７．４％的光電轉(zhuǎn)換效率．性能．盡管目前有機(jī)ｐ－ｎ異質(zhì)結(jié)光伏電池已達(dá)到了７．４％的光電轉(zhuǎn)換效率，但與無(wú)機(jī)光伏電池相比，有１實(shí)驗(yàn)部分機(jī)ｐ－ｎ異質(zhì)結(jié)光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率依然較低，收稿日期：２０１０－１０－１６＊基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（２０７７４０３１，２１０７４０３９）；教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目（２００９０１７２１１００１１）；廣東省科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（２００６Ａ１０
7、７０２００３，２００９Ｂ０９０３０００２５，２０１０Ａ０９０１００００１）作者簡(jiǎn)介：劉平（１９６２—），男，陜西西安人，教授，博士．第４卷第４期劉平，等：新型有機(jī)光伏材料的制備及其光伏性能２６９（ＰＴＣＤＡ）均為Ａｌｄｒｉｃｈ公司產(chǎn)品，直接使用．２，２′：１．１原料與試劑５′，２″－三噻吩（３Ｔ），２，２′：５′，２″：５″，２″′－四噻吩（４Ｔ）所用溶劑采用通常的方法純化和干燥．２－溴噻和２，３，４，５－四噻吩基噻吩（ＸＴ）為本實(shí)驗(yàn)室自行吩，３，４－二溴噻吩和金屬鎂片為ＡｌｆａＡｅｓａｒ公司產(chǎn)［５］合成．品．鎳催化劑，Ｎ－
8、氯磺酰異氰酸酯和苝四甲酸二酐NCSSNCSSCNSSSSSSSSCNNCSSCN3T-CN3T-2CN4T-CN4T-2CNSSSNCSSSCNSSSSXTXT-2CN圖１３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ和ＸＴ－２ＣＮ的分子結(jié)構(gòu)１．２測(cè)定２．１．３４Ｔ－ＣＮ的合成稱(chēng)
