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聚合物太阳电池由于具有质量轻、柔性、价格便宜、可制作成大面积等特点,引起了学术界和工业界的广泛关注。聚合物太阳电池结构中的活性层由给体材料和受体材料经共混旋涂而成。在聚合物太阳电池给体材料的研究中,D-A型窄带隙共轭聚合物具有良好的热稳定性,种类多样,结构可调,可柔性加工,成为聚合物太阳电池给体材料研究的重点。为获得高效率的聚合物太阳电池给体材料,聚合物需要具有与太阳光谱匹配的光谱吸收性能、低的最高占有分子轨道(HOMO)能级以获得高的开路电压、较高的迁移率使电荷能够有效的向电极转移及可溶液加工等特点。吲哚咔唑具有稠环刚性共轭平面结构,基于吲哚咔唑的聚合物具有良好的热稳定性能、较低的HOMO能级以及良好的电荷传输性能。此外,吲哚咔唑可以在多个位点进行化学修饰,相较于咔唑,吲哚咔唑含有两个氮原子可用于连接烷基链,增加吲哚咔唑类聚合物的溶解性。综上所述,吲哚咔唑类聚合物能满足聚合物太阳电池给体材料的设计要求。因此,本论文设计并合成了基于吲哚咔唑的共轭聚合物太阳电池给体材料,以求获得较好的光伏器件性能。本文第二章,通过Suzuki缩聚反应合成了一系列基于吲哚咔唑和苯并三唑的共轭聚合物给体材料PICz-BTZ、PICz-TBTZ、PICz-EBTZ,制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/Polymer:PCBM/PFN/Al的聚合物太阳电池。其中聚合物PICz-TBTZ与PC71BM按1:3(wt:wt),共混作为活性层制得的聚合物太阳电池性能最佳,短路电流、开路电压、填充因子、能量转换效率分别为5.45mAcm-2、0.95V、68.8%、4.94%,所得器件效率是已报道的基于吲哚咔唑共轭聚合物为聚合物太阳电池给体材料的最高效率。本文第三章,通过Suzuki缩聚反应合成了两种基于吲哚咔唑与噻唑[5,4-d]噻唑的共轭聚合物PICz-TC8TzTz、PICz-TC12TzTz。聚合物PICz-TC8TzTz和聚合物PICz-TC12TzTz空穴迁移率分别为7.21×10-5cm2V-1S-1和1.57×10-4cm2V-1S-1,后者是前者的两倍。将两种聚合物作为聚合物太阳电池给体材料,制备结构为ITO/PEDOT:PSS/Polymer:PC71BM/PFN/Al的光伏器件,聚合物PICz-TC8TzTz光伏器件的短路电流、开路电压、填充因子、能量转换效率分别为2.21mAcm-2、0.68V、29.4%、0.64%,聚合物PICz-TC12TzTz光伏器件的短路电流、开路电压、填充因子、能量转换效率分别为2.41mAcm-2、0.73V、56.3%、0.99%。