论文部分内容阅读
可溶液加工有机小分子太阳能电池因为同时具有聚合物太阳能电池制备工艺简单、成本低、重量轻、可制备成柔性器件，以及有机小分子蒸镀太阳能电池材料的分子结构确定和器件性能容易重复等优点而受到广泛关注。本论文的主要工作是针对影响可溶性有机小分子光伏性能的主要影响因素:吸收光谱，能级，空穴迁移率，进行π桥和分子结构的设计合成，探讨不同π桥，受体单元，给体单元针对这三个性能及其光电性能的影响，取得的工作进展有: 1.设计合成两种以引达省并二噻吩(indacenodithiophene，IDT)为给体单元，丙二氰基(malononitrile，DCN)为受体单元，乙烯基噻吩和三联噻吩分别为π桥的线性可溶性有机小分子IDT-2Th-DCN和IDT-3Th-DCN。探讨了不同类型π桥的引入对有机场效应晶体管（Organic filed-effect transistors，OFETs）和有机光伏性能(Organic Sloar cells, OSCs)的影响，分别得到了2.69％和0.9％的转换效率;同时，分别得到了0.067 cm2V-1s-1和0.0042 cm2V-1s-1的空穴迁移率。 2.设计合成两种以引达省并二噻吩(indacenodithiophene，IDT)为给体单元，茚酮(1，3-indanedione，ID)为受体单元，3，3-二己基-三联噻吩和4，4-二己基-三联噻吩为π桥的线性可溶性有机小分子IDT-3Th-ID(Ⅰ)、IDT-3Th-ID(Ⅱ)。探讨了π桥的不同取代基位置的引入对有机场效应晶体管和有机光伏性能的影响，分别得到了3.07％和2.83％的转换效率和0.52 cm2V-1 s-1(IDT-3Th-ID(Ⅰ))和0.61 cm2V-1s-1(IDT-3Th-ID(Ⅱ))的空穴迁移率。 3.设计并合成了三种以苯并二噻吩衍生物为给体单元，二联噻吩为π桥，茚酮为受体单元的可溶性有机小分子BDTF-2Th-ID、BDFT-2Th-ID和BDFF-2Th-ID。探讨不同给体单元对分子的能级，吸收和光伏性能的影响，分别得到了0.27％、0.53％和0.59％的装换效率。