基于2,7-咔唑的新型窄带隙共轭聚合物的合成及光伏性质研究
基于2,7-咔唑的新型窄带隙共轭聚合物的合成及光伏性质研究【摘要】:共轭聚合物由于在聚合物太阳电池领域潜在的用途而受到广泛关注。经过近几年的研究,聚合物太阳电池的效率已经达到了4~
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O631.3
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-13
- 第一章 绪论13-36
- 1.1 引言13
- 1.2 聚合物太阳电池的发展史和现状13-14
- 1.3 聚合物太阳电池的工作原理14-17
- 1.4 四种聚合物太阳电池器件结构17-19
- 1.5 共轭聚合物给体19-24
- 1.5.1 聚对苯乙炔(PPV)及衍生物19-20
- 1.5.2 聚噻吩(PT)及衍生物20-21
- 1.5.3 聚咔唑(PCz)及衍生物21-22
- 1.5.4 聚芴(PF)及衍生物22-23
- 1.5.5 其他给体23-24
- 1.6 受体材料24-32
- 1.6.1 富勒烯衍生物受体25-27
- 1.6.2 聚合物受体27-32
- 1.7 主要聚合方法32-34
- 1.7.1 化学氧化聚合法32
- 1.7.2 有机金属催化的脱卤缩合法32-34
- 1.7.3 Suzuki 缩聚反应34
- 1.7.4 Stille 缩聚反应34
- 1.8 研究内容及创新性34-36
- 第二章 聚合物太阳电池器件的制备与性能测试36-42
- 2.1 引言36
- 2.2 聚合物太阳电池器件的制备和测试36-41
- 2.2.1 聚合物太阳电池器件的制备工艺流程36-39
- 2.2.2 聚合物太阳电池光伏性能测试39-41
- 2.3 FET 器件的制备与测试41-42
- 第三章 N-(9′-十七烷基)-2,7-咔唑与5,5-(4′,7′-双(噻吩-2-基)-2′,1′,3′-苯并硒二唑交替共聚物的合成与光伏性质42-58
- 3.1 引言42
- 3.2 实验部分42-48
- 3.2.1 原料与试剂42-43
- 3.2.2 表征仪器43
- 3.2.3 单体合成43-47
- 3.2.4 聚合物PCzDBSe 的合成47-48
- 3.3 结果与讨论48-57
- 3.3.1 单体与聚合物合成48-50
- 3.3.2 聚合物热性质50-51
- 3.3.3 聚合物光物理性质51-52
- 3.3.4 聚合物电化学性质52-53
- 3.3.5 聚合物空穴迁移率53-55
- 3.3.6 聚合物太阳电池器件的光伏性能55-57
- 3.4 本章小结57-58
- 第四章 N-(9′-十七烷基)-2,7-咔唑与4,7-二(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑、2,5-二(3-辛基噻吩-2-基)-噻唑[5,4-d]噻唑共聚物的合成与光伏性质58-73
- 4.1 引言58
- 4.2 实验部分58-62
- 4.2.1 原料与试剂58-59
- 4.2.2 表征仪器59
- 4.2.3 单体合成59-61
- 4.2.4 聚合物合成61-62
- 4.3 结果与讨论62-71
- 4.3.1 单体与聚合物合成62-64
- 4.3.2 聚合物热性质64-65
- 4.3.3 聚合物光物理性质65-68
- 4.3.4 聚合物电化学性质68-69
- 4.3.5 聚合物太阳电池器件的光伏性能69-71
- 4.4 本章小结71-73
- 第五章 N-(9′-十七烷基)-2,7-咔唑与噻[3,4-b]并[1,4]二嗪衍生物的交替共聚物的合成与光伏性质73-86
- 5.1 引言73-74
- 5.2 实验部分74-77
- 5.2.1 原料与试剂74
- 5.2.2 表征仪器74-75
- 5.2.3 单体合成75-76
- 5.2.4 聚合物合成76-77
- 5.3 结果与讨论77-85
- 5.3.1 单体与聚合物合成77-79
- 5.3.2 聚合物热性质79-80
- 5.3.3 聚合物光物理性质80-82
- 5.3.4 聚合物电化学性质82-83
- 5.3.5 聚合物太阳电池器件的光伏性能83-85
- 5.4 本章小结85-86
- 第六章 N-9′-十七烷基-2,7-咔唑与4,7-二(3,4-乙二氧撑噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑交替共聚物的合成与光伏性质86-98
- 6.1 引言86
- 6.2 实验部分86-89
- 6.2.1 原料与试剂86-87
- 6.2.2 表征仪器87
- 6.2.3 单体合成87-88
- 6.2.4 聚合物合成88-89
- 6.3 结果与讨论89-96
- 6.3.1 单体与聚合物合成89-90
- 6.3.2 聚合物热性质90-91
- 6.3.3 聚合物光物理性质91-93
- 6.3.4 聚合物电化学性质93-94
- 6.3.5 聚合物太阳电池器件的光伏性能94-96
- 6.4 本章小结96
- 6.5 窄带隙单元对五种交替共聚物能级和带隙的影响96-98
- 结论98-100
- 参考文献100-110
- 攻读博士学位期间取得的研究成果110-111
- 致谢111-112
- 附录112
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