收藏本站
《华南理工大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于炔键的水/醇溶共轭小分子/聚合物的设计和合成及其光伏性能研究

刘金菊  
【摘要】:聚合物太阳电池由于其质轻、柔性、全固态和可低成本溶液加工等优点而备受关注。近年来,通过给/受体材料的设计、形貌及器件结构优化等方法,本体异质结聚合物太阳电池的器件效率得到了很大地提高,已经超过了12%。此外,基于空穴/电子传输层的界面工程不仅可以调节活性层与电极之间的能级分布,还可以提高电极对电荷的选择性、收集和提取能力,因此对于改善光伏器件的性能也非常重要。含有炔键的单体可以发生多种聚合反应,是获得多功能化聚合物的有效方法。此外,炔键作为连接基团可以减少共轭小分子/聚合物的空间位阻、扩大共轭平面、改善分子之间的堆叠,使共轭小分子/聚合物具有较好的电荷传输性能。因此,我们发展了基于炔键的水/醇溶共轭小分子/聚合物材料,作为电子传输材料应用于聚合物太阳电池。在第二章,我们通过含有炔键的单体分别进行“点击”聚合、Sonogashira聚合和Glaser-Hay聚合等聚合反应制备了一系列水/醇溶共轭聚合物。这些聚合物的主链具有相同的共轭单元但是不同的连接单元。通过不同聚合反应得到的这些连接单元可以对聚合物的光学和电化学性质等进行调控,使聚合物多功能化并作为电子传输材料应用于聚合物太阳电池中,可以提高光伏器件的性能。在第三章,我们设计了两种基于萘酰亚胺和苝酰亚胺单元的具有自掺杂性质的n-型水/醇溶小分子电子传输材料(NFN和PFP)。NFN和PFP通过Sonogashira偶联反应合成,其具有优异的共平面性、较高的热稳定性和自掺杂性能,可以作为优良的电子传输材料应用于聚合物太阳电池。其中,PFP具有较强的自掺杂性能和较高的迁移率,可以将聚合物太阳电池的器件效率提高到9.80%,且当其厚度达到60nm时,器件效率仍可以保持在6.79%。在第四章,我们尝试去设计、合成一系列含富勒烯自掺杂n-型水/醇溶共轭聚合物,作为具有高迁移率的水醇/溶电子传输材料应用在聚合物太阳电池中。用Suzuki聚合和Sonogashira聚合等聚合方法探索合成含富勒烯自掺杂水/醇溶共轭聚合物。研究发现含富勒烯的共轭聚合物可以通过Sonagashira聚合合成,该类聚合物长期稳定性较差,在固体状态下较短时间里其溶解性会迅速降低甚至不溶,可能是该类聚合物中含有的胺基基团和富勒烯之间的相互作用及聚合物在固体状态下堆积紧密等共同作用下造成的结果。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM914.4

手机知网App
【相似文献】
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 单梁;几种三价金属有机骨架微孔化合物和有机微孔聚合物的合成及其催化、吸附性能研究[D];吉林大学;2017年
2 刘桂林;基于聚合物和富勒烯异质结太阳电池的研究[D];江南大学;2017年
3 刘迅成;基于侧链调控策略的高迁移率窄带隙共轭聚合物的设计合成与光电性能的研究[D];华南理工大学;2017年
4 黄迪;优化空穴传输特性对聚合物及钙钛矿太阳能电池性能的影响[D];北京交通大学;2018年
5 刘韬;聚合物接枝型疏水性电荷诱导层析介质设计及蛋白质吸附机理研究[D];浙江大学;2017年
6 刘宇灵;基于Pluronic修饰的药物递送体系的构建及评价研究[D];中国中医科学院;2017年
7 葛坤;季胺基离子液体聚合物吸附二氧化碳的机理及实验研究[D];浙江大学;2017年
8 陆伟红;含硒醚“动态”交联聚合物的可控合成及其应用研究[D];苏州大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘金菊;基于炔键的水/醇溶共轭小分子/聚合物的设计和合成及其光伏性能研究[D];华南理工大学;2017年
2 朱洁;NTO/AA/MMA/TBEM/HM成膜聚合物的合成和性能研究[D];上海工程技术大学;2013年
3 王子木;基于马来酰亚胺多反应性的含芴功能团精密聚合物的构建及其应用研究[D];苏州大学;2017年
4 魏佳虹;磷钼聚合物缓蚀阻垢剂的研究[D];天津大学;2017年
5 柯康;二茂铁/偶氮苯基聚合物的刺激响应自组装[D];华南理工大学;2017年
6 孙烨;秸秆地质聚合物复合保温建筑材料环境稳定性研究[D];浙江工业大学;2014年
7 钱鑫;含芳杂环共轭微孔聚合物的制备及碘捕获性能研究[D];兰州理工大学;2017年
8 付宇航;基于四氨基苯基卟啉聚合物的碳基电催化剂的制备及其氧还原活性研究[D];河南大学;2017年
9 邝剑;聚合物材料加固砂性土边坡的模型试验与数值模拟分析[D];中国地质大学(北京);2017年
10 靳俏俏;PVC/D2EHPA聚合物包容膜分离输运苯胺及几种阳离子染料的研究[D];北京化工大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026