当前位置: 首页 > 学术论文 > 太阳能 > 正文

基于引达省衍生物的小分子的合成以及在有机太阳能电池中的应用

关注热度:127   来源:新能源学术论文  作者:宋晓欣
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:本论文的主要工作是设计合成一系列新型小分子给受体材料并将其应用于有机太阳能电池中,主要分为以下两部分工作:在第一部分的工作中,我们设计合成了一系列具有D1-A-D2-A-D1型给体材料,SIDTC6以及SIDTC12,以十二烷基取代的SIDT为核心给体单元,氟代苯并噻二唑为受体单元。在给体片段与受体片段之间引入相较噻吩桥更能拓宽吸收光谱的硒吩桥,来增加分子的吸收范围,从而提高材料的光电流。封端基团分别采用己基取代的的联噻吩和十二烷基取代的联噻吩,用于探究不同长度的封端烷基链对器件性能的影响。通过各个环节表征发现此系列分子具有很强的光吸收能力、匹配的能级、好的热稳定性,其中己基取代的分子SIDTC6在不经任何处理的情况下,器件的能量转换效率PCE达到4.44%,此合成策略在小分子给体材料的拓展上具有指导意义。在第二部分的工作中,我们合成了一系列A-D-A型受体小分子,这三个分子分别以二维引达省(2D-IDT),二维氮杂引达省(2D-NIDT)和氮杂引达省(NIDT)为中心给体单元(D),以PDI为两边受体单元(A),设计合成的三个非富勒烯受体小分子IDTPDI,NIDTPDI,NIDT2C12PDI。我们主要研究改变分子的中心核的空间位阻单元,对分子的光物理性质,对材料的能级,器件性能等特性的影响。分子NIDTPDI比IDTPDI有了较好的平面性,比NIDT2C12PDI分子分子聚集趋势弱和分子间作用力小,这导致分子的短路电流密度有很大的提升。最终,基于分子NIDTPDI太阳能电池表现为PCE为2.1%,其中Voc为0.76 V,Jsc为6.88 mA/cm2,FF为0.40。
【关键词】:有机太阳能电池 硅杂引达省 非富勒烯受体 二维共轭 能量转化效率
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O626;TM914.4
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-10
  • 第一章 绪论10-45
  • 1.1 引言10-11
  • 1.2 有机太阳能电池材料研究进展11-13
  • 1.3 有机太阳能电池的分类和工作原理13-16
  • 1.3.1 肖特基型太阳能电池14
  • 1.3.2 双层膜D-A异质结太阳能电池14-15
  • 1.3.3 共混D-A本体异质结太阳能电池15-16
  • 1.3.4 叠层太阳能电池16
  • 1.4 有机太阳能电池材料16-34
  • 1.4.1 太阳能电池材料所具备的性质及分子设计策略17-18
  • 1.4.2 有机太阳能电池材料分类18-34
  • 1.4.2.1 有机太阳能电池给体材料18-28
  • 1.4.2.1.1 给体单元Donor的选择19-27
  • 1.4.2.1.2 Accepor单元的设计27-28
  • 1.4.2.2 有机太阳能电池受体材料28-34
  • 1.5 有机太阳能电池的研究总结与展望34-35
  • 1.6 本论文的设计思想和研究内容35-36
  • 1.7 参考文献36-45
  • 第二章 基于硅杂引达省(SIDT)单元的有机小分子给体材料的设计合成及性能研究45-62
  • 2.1 引言45-47
  • 2.2 实验部分47-55
  • 2.2.1 原料与试剂47-48
  • 2.2.2 化合物表征所用的仪器48-49
  • 2.2.3 材料的合成49-55
  • 2.3 结果与讨论55-60
  • 2.3.1 光物理性质55-56
  • 2.3.2 电化学性质56-57
  • 2.3.3 器件的光伏性能57-60
  • 2.4 本章小结60
  • 2.5 参考文献60-62
  • 第三章 基于氮杂引达省(NIDT)单元的有机小分子给体以及受体的设计合成及性能研究62-83
  • 3.1 引言62-66
  • 3.2 实验部分66-76
  • 3.2.1 原料与试剂66-67
  • 3.2.2 化合物表征所用的仪器67-68
  • 3.2.3 材料的合成68-76
  • 3.3 结果与讨论76-80
  • 3.3.1 光物理性质76-77
  • 3.3.2 电化学性质77-78
  • 3.3.3 器件的光伏性能78-80
  • 3.4 本章小结80-81
  • 3.5 参考文献81-83
  • 第四章 总结和展望83-84
  • 附录 本文所涉及新化合物的谱图84-94
  • 致谢94-95


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

有机太阳能电池材料的研究进展    段晓菲,王金亮,毛景,裴坚

有机太阳能电池研究进展    任斌;赖树明;陈卫;黄河;

高效有机太阳能电池    钱伯章;

科学家有望开发出低成本性能卓越的有机太阳能电池    周洪英;

最轻薄有机太阳能电池问世    

最薄最轻的有机太阳能电池    钱伯章;

德国企业创立了有机太阳能电池效率世界新高    

有机太阳能电池材料与器件的研究进展    贺素姣;

有机太阳能电池材料近期进展(上)    刘佩华,田禾

有机太阳能电池材料近期进展(下)    刘佩华,田禾

可溶性小分子有机太阳能电池    范斌;田清勇;白华;

可挠式有机太阳能电池之发展技术    陳隆建;陳正強;李宜璇;

卟啉、酞菁类有机太阳能电池材料的研究进展    刘艳;曾庆华;张宪玺;姜建壮;

基于碳纳米管纤维的有机太阳能电池    陈涛;仰志斌;彭慧胜;

基于取向碳纳米管膜的柔性有机太阳能电池    仰志斌;陈涛;何瑞旋;彭慧胜;

化学改性氧化石墨烯作为有机太阳能电池空穴传输层    张坚;杨栋;周玲玉;陈令成;赵斌;李灿;

有机太阳能电池中的相干电荷和能量转移    赵仪;

有机太阳能电池用的二维窄带隙聚合物研究    唐卫华;海杰峰;朱恩伟;卞临沂;

有机太阳能电池电子过程的理论模拟    易院平;韩广超;沈星星;

柔性及叠层薄膜有机太阳能电池研究    马廷丽;

德支持企业开发有机太阳能电池    记者 顾钢

美评估有机太阳能电池对环境的影响    记者 毛黎

突破有机太阳能电池技术瓶颈    本报驻美国记者 田学科

控制电子自旋可提高有机太阳能电池的效率    刘霞

叠层型有机太阳能电池接近商用    记者 邰举

美国研发可拉伸有机太阳能电池    蔡佳

小分子有机太阳能电池增效50%    华凌

2007年世界科技发展回顾(七)    本版编辑张浩 郑晓春 邓国庆 毛黎 何屹 顾钢 何永晋

青海有机太阳能电池研发获重大进展    记者 马悍德

青海有机太阳能电池研发取得重大进展    记者 贾明

高效稳定的有机太阳能电池的界面研究    许美凤

几种有机太阳能电池供体材料的光伏性能    刘小锐

含噻吩或噻吩稠环单元的有机光伏材料的合成及其性能研究    党东锋

电沉积制备聚噻吩有序微结构及有机太阳能电池    于伟利

基于聚合物的有机太阳能电池的研制与表征    乔芬

有机太阳能电池中的光物理过程研究    陈向东

有机太阳能电池电学模型与数值研究    马朝柱

有机太阳能电池界面过程的研究    陈丽佳

可溶性小分子方酸菁有机太阳能电池的制备及其性能研究    杨倩倩

有机太阳能电池的电荷转移态等效电路和多重电荷分离界面研究    黄江

有机太阳能电池中电极修饰的研究    史绍华

有机太阳能电池中光电流—温度特性的研究    蔡伦

有机太阳能电池D-A型供受体材料的理论研究    付智勇

利用飞秒瞬态时间分辨率吸收光谱对有机太阳能电池的光电转化机理研究    蔡佳林

含苝二酰亚胺(PDIs)单元的有机半导体材料的合成、表征及其应用    李盼盼

PIN型有机太阳能电池光学特性的数值模拟    张旋

有机太阳能电池中光诱导电荷转移的理论研究    丰艳婷

富勒烯二加成衍生物的核磁共振波谱研究    万瑛博

有机太阳能电池/有机—无机杂化钙钛矿太阳能电池的模拟    徐晓娟

基于聚噻吩及富勒烯衍生物材料有机太阳能电池光电性能研究    李萌

 
关键词: 有机太阳能电池

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言