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卟啉及其衍生物不仅具有良好的共轭平面结构,而且其在可见和红外区域具有光吸收,它是一类重要的有机光、电材料,其在有机太阳能电池领域具有潜在的应用前景。目前,卟啉及其衍生物作为光敏剂在染料敏化太阳能电池方面研究已经较为深入。为了扩大卟啉衍生物的应用领域,发展新型卟啉衍生物是一个重要的研究课题。本论文中,作者设计、合成了三种卟啉衍生物:5,10,15,20-四(4-甲氧羰基苯基)卟啉(TCMPP),5,10,15,20-四(4-辛酰胺基苯基)卟啉(TO8APP)和5,10,15,20-四(4-十八酰胺基苯基)卟啉(TO18APP)。通过质谱、核磁共振氢谱和红外光谱对目标化合物的结构进行了确认和表征。这三种卟啉衍生物的分子结构如下:N NH N HN CONHC8H17N NH N HN CONHC18H37N NH N HN COOCH3TCMPP TO8APP TO18APP COOCH3COOCH3CH3OOC CONHC8H17CONHC8H17C8H17HNOC CONHC18H37CONHC18H37C18H37HNOC利用紫外-可见光谱仪和电化学工作站,测定了各卟啉衍生物的最大吸收波长、带边波长以及氧化还原电位,计算了它们的光学能隙、HOMO与LUMO轨道的能级以及电化学能隙。利用荧光分光光度计测定了各卟啉衍生物的荧光光谱,并计算了它们的荧光量子效率。在对所制备卟啉衍生物光、电性能研究的基础上,分别以TCMPP、TO8APP和TO18APP作为电子给体材料,3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐(PTCDA)作为电子受体材料,组装了本体异质结和p-n异质结光伏器件,器件的结构为:ITO玻璃/卟啉衍生物:PTCDA/Al和ITO玻璃/卟啉衍生物/PTCDA/Al,研究了器件的光伏性能。研究结果发现,相对于TCMPP,TO8APP和TO18APP具有较好的光伏性能,电子给体和电子受体之间分子间氢键的相互作用可以提高器件的光伏性能。另外,还研究了退火处理对器件光伏性能的影响。研究结果发现,退火后,TO8APP和TO18APP器件的光电转换效率有了一定的提高。