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在早期工作中,本课题组以本体中聚苯乙烯呈柱状相结构的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)两嵌段共聚物为研究对象。利用基板改性方法,在适当的实验条件下得到了垂直于导电玻璃的PS柱状相结构。然后,将利用溶胶-凝胶方法合成的TiO2溶胶浸入到PS纳米柱状模板中得到Ti02凝胶薄膜,之后将其在高温进行煅烧,最终制得了二氧化钛(Ti02)有序纳米孔薄膜。方法详见第三章。本文主要工作是通过KCTP(chain growth Kumada catalyst-transfer polycondensation)方法合成了头尾相连的导电聚合物——聚3-己基噻吩(HT-P3HT),研究了催化剂1,3-双(二苯基膦)丙烷氯化镍[Ni(dppp)Cl2]的用量和促进剂氯化锂的加入对P3HT分子量及其分布的影响。利用1H-NMR、GPC对P3HT结构及分子量进行了表征。结果表明所得P3HT具有高度的有序性。P3HT的分子量(Mn)及多分散系数(PDI)由单体2,5-二溴-3己基噻吩(1)与催化剂的摩尔比决定。随单体与催化剂摩尔比的增大,P3HT的分子量(M如)成线性增大而多分散系数(PDI)成线性下降;当加入促进剂无水氯化锂而其他条件不变时,所得P3HT的分子量(Mn)变大而多分散系数(PDI)变小。产物的分子量及其多分散系数与单体和催化剂的摩尔比不再成线性关系,并且P3HT的有序度也有少许下降。采用XRD、AFM、紫外可见光吸收光谱对所得HT-P3HT的物理性质进行了研究。P3HT薄膜的XRD结果表明:样品中存在一定的结晶结构。紫外-可见光吸收光谱结果说明沿着主链方向有大π共轭结构的形成,在溶液中P3HT的最大吸收峰λmax为459nm,而在薄膜中其最大吸收峰λmax为559nm,与溶液中相比,发生了100nm的红移。说明成膜后共轭长度增大,链间堆积紧密;表面形貌利用原子力显微镜对其进行了表征,发现P3HT薄膜表面呈现“谷粒状”的形貌。通过对薄膜的退火处理,发现其表面形貌发生改变,“谷粒状”的尺寸变大,薄膜表面粗糙度变大。将合成的HT-P3HT填充到前期工作制备的Ti02有序无机纳米孔膜中,构建ITO/TiO2/P3HT/Au有序异质结结构聚合物太阳能电池。测得在AM1.5,100mW/cm2的光照下,器件的开路电压为0.34V,短路电流为0.27mA,填充因子FF=0.43,器件的光电转换效率为:PCE=0.04%。