噻吩衍生物修飾的卟啉化合物的合成及光伏性能.pdf

1、太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,也是清潔能源,不產(chǎn)生任何環(huán)境污染。在太陽能的有效利用當(dāng)中,太陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快、最具活力的研究領(lǐng)域。其中,有機(jī)太陽能電池由于其制備簡單、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。本論文對有機(jī)太陽能電池材料和器件的研究進(jìn)展進(jìn)行了較系統(tǒng)的綜述,重點(diǎn)介紹了聚合物給體材料和染料敏化劑在有機(jī)太陽能電池中的研究進(jìn)展。有機(jī)太陽能電池材料的吸收光譜以及電荷傳輸能力是影響太陽能電池效率的關(guān)鍵因素,因此設(shè)計有較

2、強(qiáng)光吸收能力和電荷傳輸能力的材料是提高有機(jī)太陽能電池效率的有效途徑。
　　聚噻吩(PTh)及其衍生物,在制備聚合物太陽能電池中得到了廣泛的應(yīng)用和深入的研究。卟啉類化合物也因?yàn)槠涮卣鞯墓馕锢砗凸饣瘜W(xué)性質(zhì)受到研究者的關(guān)注。利用噻吩來修飾卟啉并應(yīng)用于有機(jī)太陽能電池的報道比較少。因此本論文以拓寬和增強(qiáng)給體材料的吸收光譜、提高電荷傳輸能力為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計并合成四臂卟啉-噻吩聚合物(P-bs1和P-bs2)和給體-連接橋-受體(D-π-A)型卟

3、啉小分子染料(PZn-T、PZn-hT和PZn-oT)。用紅外光譜、核磁共振和元素分析等手段對所合成的化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并利用紫外光譜、熒光光譜、循環(huán)伏安法研究了所合成的聚合物和小分子染料的光物理性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì),同時測試了基于聚合物和小分子染料的太陽能電池的光伏性能。光物理測試結(jié)果表明,無論是聚合物還是小分子卟啉染料,它們的紫外吸收光譜與卟啉原料相比都有拓寬和紅移,并且材料中的噻吩單元越多,紫外吸收光譜拓寬和紅移的也越多。電化學(xué)