首页 > 学术论文

新型低能带隙共轭高分子光伏材料的设计、合成与表征

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:26:35
热度:

新型低能带隙共轭高分子光伏材料的设计、合成与表征【摘要】:本论文以3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)作为电子给体单元,3, 4-二(4'-十二烷基苯基)-2, 5-二(4'-溴苯基)

【摘要】: 本论文以3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)作为电子给体单元,3, 4-二(4'-十二烷基苯基)-2, 5-二(4'-溴苯基)环戊二烯酮作为电子受体单元,利用Stille偶联的方法成功制备得到目标交替共聚物二(4'-十二烷基苯基)-二苯基环戊二烯酮-3,4-乙撑二氧噻吩(DPPD)。利用核磁、GPC分析对共聚物DPPD的结构和分子量进行表征,证明了共聚物DPPD的结构,共聚物DPPD的数均分子量比已报道的相似聚合物的高。对共聚物DPPD的热性能、光学性能和电化学性能进行表征,其热分解温度为376.6℃,表明材料具有良好的热稳定性;聚合物的溶液紫外-可见吸收光谱显示其在500 nm到750 nm之间有较大的吸收,根据固态紫外-可见吸收光谱曲线进一步计算得到聚合物的光学能带隙为1.55 eV;根据循环伏安曲线和公式,计算得到聚合物的电子亲和势EA(即LUMO能级)为3.59 eV,而电离势IP(即HOMO能级)为5.14 eV。以共聚物DPPD和富勒烯C60衍生物[6. 6]-苯基-C61丁酸甲酯(PC60BM)制备的本体异质结器件开路电压为0.63 V,短路电流为0.45 mA/cm2,填充因子为0.28,能量转换效率为0.08%。 【关键词】:太阳能电池 低能带隙 交替共轭聚合物 环戊二烯酮 本体异质结器件
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O631
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-8
  • 第一章 绪论8-28
  • 1.1 太阳能电池的发展及分类8-9
  • 1.2 有机太阳能电池的发展及分类9-11
  • 1.3 聚合物有机太阳能电池的研究历史11-14
  • 1.4 有机太阳能电池器件14-20
  • 1.4.1 有机太阳能电池器件结构14-19
  • 1.4.1.1 单层Schottky 器件14-15
  • 1.4.1.2 双层异质结器件15-16
  • 1.4.1.3 本体异质结器件16-17
  • 1.4.1.4 分子D-A 结器件17-18
  • 1.4.1.5 级联结构器件18-19
  • 1.4.2 有机太阳能电池的制备工艺19-20
  • 1.5 光伏活性材料--低能带隙聚合物20-27
  • 1.5.1 聚对苯乙烯撑类(PPVs)20-21
  • 1.5.2 聚噻吩类(PThs)21-24
  • 1.5.2.1 聚噻吩及取代聚噻吩22
  • 1.5.2.2 聚噻吩及其取代物的合成22-24
  • 1.5.3 聚芴类24-25
  • 1.5.3.1 基于芴类的共聚物24-25
  • 1.5.4 其他类型的低能带隙交替共聚物25-27
  • 1.5.4.1 基于联噻吩结构的交替共聚物25-26
  • 1.5.4.2 基于稠环芳香化合物的交替共聚物26-27
  • 1.6 本论文的主要工作和创新27-28
  • 第二章 3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)和环戊二烯酮类分子的交替共聚物的合成及其光学、电化学性能表征28-53
  • 2.1 引言28-29
  • 2.2 实验部分29-40
  • 2.2.1 主要化学试剂及处理方法29-30
  • 2.2.2 表征设备30-31
  • 2.2.3 目标化合物的合成31-40
  • 2.3 结果与讨论40-51
  • 2.3.1 合成与表征40-44
  • 2.3.1.1 共聚物DPPD 的合成40-42
  • 2.3.1.2 共聚物DTPD 的合成42-43
  • 2.3.1.3 共聚物DPPD 的结构表征43-44
  • 2.3.2 分子量表征44-45
  • 2.3.3 热性能45-46
  • 2.3.4 光学性能46-48
  • 2.3.5 电化学性能48-50
  • 2.3.6 器件性能50-51
  • 2.4 结论51-53
  • 第三章 全文总结53-54
  • 参考文献54-61
  • 附录61-63
  • 致谢63-64
  • 攻读学位期间主要的科研成果64-66


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

苯并唑类聚合物光伏材料的设计合成与性能研究    丁娉

聚合物本体异质结型太阳能电池研究进展    王彦涛,韦玮,刘俊峰,张辉

聚合物太阳能电池研究进展    何杰;苏忠集;向丽;王剑;汪映寒;

卟啉类光电功能材料的研究进展    杨新国,孙景志,汪茫,陈红征,黄骥

新型功能材料聚烷基芴衍生物及其应用    狄英伟,巴晓微,谢德民,王荣顺

三明治型稀土金属卟啉络合物的研究进展    姜建壮,李册

卟啉化合物的应用与合成研究进展    刘新刚,冯亚青

基于有机薄膜的太阳能电池材料与器件研究进展    密保秀;高志强;邓先宇;黄维;

太阳能电池研究进展    梁宗存,沈辉,李戬洪

份菁/铝肖特基势垒光生伏特的温度效应    黄颂羽,张亚娣

铜铟硒太阳电池的生产与发展    刘世友

有机染料敏化TiO_2纳米薄膜太阳能电池研究进展    郑敏;陈一胜;

日光温室采光与下挖深度优化设计    李霞;于贤昌;艾希珍;李清明;

新型席夫碱配合物的合成和双光子性质研究    吴杰颖,张居舟,施鹏飞,周虹屏

天然和人工合成卟啉化合物在抗肿瘤方面的应用现状及进展    王红军;于永生;闻雪静;

户用PV系统设计    牟志平;

太阳能地板辐射采暖系统的应用研究    贺立三;刘振波;高林朝;高艳军;

云南省昆明市高校太阳能热水系统的研究    韩雷涛;谢建;苏庆益;

一种环金属化铱配合物光电性质的研究    董晓庆;

有机太阳能电池研究近况    赵文甲;司晶星;

双层结构有机电致发光器件发光层厚度的优化研究    娄双玲;于军胜;黎威志;李璐;林慧;蒋亚东;

硬脂酸单层LB膜上化学沉积银膜的研究    刘恒权;姚素微;班春梅;余碧涛;张卫国;王宏智;

太阳能空气集热器传热性能实验研究    魏琪;赵俊;

太阳能环保游船    王璐;籁斌贤;王宗耀;王建明;

新型双向传输型区域规整噻吩嵌段共聚物的合成与研究    祁争健;孙岳明;肖英博;颜大志;何艳芳;虞婧;韦斌;徐希恒;

树枝状8-羟基喹啉锌的合成和荧光性能研究    管建军;强西怀;马茶;申亮;

铽与苯甲酰丙酮和邻菲啰啉配合物的合成及性能研究    杜洪;周禾丰;卜维亮;陈简;王艳丽;王华;刘旭光;许并社;

高分子纳米LB膜的制备及其光刻性能研究    曾国良;李铁生;许文俭;张素华;王筠;赵娜;吴养洁;

变色伪装材料研究关键技术    杜新瑜;王向伟;王江枫;周洁;

染料敏化太阳电池光阳极薄膜的研究进展    郭晓伟;陈改荣;王辉;苗超林;苗郁;曹志民;

酰腙类卟啉及其配合物在染料敏化太阳能电池中的应用    曹靖;陈立伟;邓文婷;宋雪艳;杨云霞;胡东成;刘家成;

PEDOT:PSS薄膜的掺杂改性及其在有机太阳能电池中的应用研究    李蛟

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

复合纳米薄膜制备及其摩擦学行为研究    程广贵

纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究    赵佳飞

锗在锌电积中的行为及添加剂作用的研究    刘春侠

窄带隙共轭聚合物的制备与光伏性能研究    邓丹

有机基太阳能电池中有序结构材料及其界面和性能    杨志胜

苯并噻唑类有机金属络合物的分子结构与光电特性的研究    许慧侠

基于氧化石墨烯/聚合物光伏特性的研究    刘智勇

磷光OLEDs的效率和效率roll-off特性的影响因素及改进方法    宋丹丹

杂环聚合物的合成与光电性能研究    陈鑫

电沉积法制备ZnSe薄膜    黄国雅

数控选区电沉积快速成型的成型质量研究    李高飞

河南太阳能热水器与住宅一体化设计研究    刘磊

侧基横挂偶极单元的液晶聚对苯撑乙炔的合成及性质表征    王方文

太阳能果蔬脱水车间性能试验及苹果脱水工艺优化研究    高兴海

太阳能供暖系统的模拟研究    安丽

非共轭D-A和A-D-A型吡啶甲酸衍生物及其环金属配合物的合成与性能研究    梁爱辉

聚合物光伏器件和染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备与研究    黄辉

含8-羟基喹啉/苯并咪唑聚合金属配合物的合成及光伏性能研究    刘源

窄带隙聚合物光伏材料的合成及其表征    刘波

四苯基卟啉的催化合成和微波合成研究    刘云,徐同宽,肖德宝,张军,孙玉娥

非晶硅太阳能电池研究现状    吴建荣,杜丕一,韩高荣,寿瑾晖,张溪文,朱懿

太阳能电池用联吡啶铼光敏染料研究    孙世国,彭孝军,徐勇前,时磊,孙立成

过去十年硅太阳电池研究的进展    赵建华

过去十年硅太阳电池研究的进展(续)    赵建华

薄层层析-干柱层析技术在分离制备石油生物标志物——卟啉中的应用    陈培榕,王志杰,郭建林,廖志勤,黄第藩

四甲基-四乙基钯卟啉的表面光伏特性研究    谢腾峰,王德军,王瑛,李铁津,汪进

敏化TiO_2纳米晶太阳能电池    吕笑梅,方靖淮,陆祖宏

光诱导电子转移理论及其在分子开关上的应用进展    彭必先,林童

高分子p-n异质结太阳电池的研究    封伟,韦玮,朱长纯

美科学家研制出高效太阳能电池    

聚合物能带隙工程及其应用    杨慕杰,张庆辉,路胜利

窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的研究进展    魏宇锋;陈相;蒋伟;朱洪坤;

新碳纳米管天线可收集更多太阳光    

低聚1,4-苯乙烯撑及其衍生物的结构和吸收光谱的理论研究    王继芬;封继康;徐金球;

基于环戊二烯酮结构的新型交替共聚物的合成及性能    陈钰莹;付莹莹;谢志元;张清;

新碳纳米管天线可收集更多太阳光    

半导体光催化    董庆华

聚合物太阳能电池材料的研究进展    路胜利,刘宽,杨慕杰

可见光光催化机理研究进展    黄垒;彭峰;

非晶硅氢合金薄膜叠层电池结构的计算机模拟    王红成;林璇英;曾晓华;魏俊红;黄锐;

非平衡磁场磁控溅射沉积CN_x薄膜    高鹏;吴大维;

反应时间调控下的系列新型Cu/I/S杂化半导体材料的溶剂热原位合成    陈阳;王子欧;

Cu_2O/TiO_2异质结构的制备及其可见光催化性能    黄垒;彭峰;余皓;王红娟;岑惠蓉;

Zn基片上控制合成ZnO、ZnO/ZnS、ZnS纳/微米阵列    门英倩;孙闻东;褚莹;

聚硅烷的离域特性对其光电性能的影响    马年方;黄世强;

硫掺杂ZnO纳米线的电化学制备及发光特性    王秀华;常鹏;陈溶波;尹小丽;刘肃;

第一性原理新进展:GW方法    赵红生;姚金城;武德起;常爱民;

嵌于有机介质中的ZnS:Mn纳米晶的光学性质    李振钢;熊光楠;

新型有机电子给体小分子的合成和性质研究    刘永胜;万相见;陈永胜;

CPU耐高温时代来临    特约记者 宁晓霞

新发光体研制有突破    

美研制出能在室温工作的石墨烯变频器    记者 刘霞

LED市场前景光明    卢业忠

效率超过40%的太阳能电池问世    旁边

新碳纳米管天线可收集更多太阳光    刘霞

以蔗糖为原料可制造石墨烯    刘霞

石墨烯是神奇材料吗?    本报记者 刘霞

新型热光伏电池转换效率大幅提高    记者 刘霞

低能带隙、低HOMO能级的给/受体聚合物太阳能电池材料的设计、合成及光伏性能    张国兵

聚合物能带的调控及其在光伏器件中的应用    张庆辉

有机/聚合物光伏材料的设计、合成及其性能研究    路胜利

BiFeO_3的铁电,压电和光学性质的第一性原理研究    董华锋

金刚石及相关材料纳米结构电子性质第一性原理研究    张振奎

功能共轭聚合物的设计、合成及其性能    刘宽

Cu_2O/TiO_2异质结构的制备表征及其光催化性能研究    黄垒

硼、氮掺杂二氧化钛催化剂制备、表征及可见光性能研究    周小松

新型共轭聚合物的设计、合成及光电性能研究    曹康丽

几种石墨烯复合材料性质与应用的第一性原理计算    耿巍

新型低能带隙共轭高分子光伏材料的设计、合成与表征    陈钰莹

基于吩噻嗪衍生物低能带隙共轭聚合物的合成与表征    王艳宾

电致发光高分子材料的理论研究    王继芬

含有拓扑缺陷的石墨烯中电子输运性质的数值模拟研究    肖灿俊

新型铜系太阳能电池材料的研究    黄明冀

聚合物太阳能电池材料的设计合成与性能研究    刘香菊

含噻咯的炔基芳香聚合物的合成及其光电性能研究    何振华

黄铜矿半导体砷化锗镉晶体的生长和密度泛函理论研究    李春彦

吩噻嗪共轭聚合物的合成与性能表征    李江辉

具有可见光催化活性的二氧化钛系列催化剂的制备、表征及其光催化性能    王莹