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利用太阳能最有效的方式之一就是光电转化,而太阳能电池是实现这种转化方式的重要手段。虽然有机太阳能电池的光电转化效率没有无机太阳能电池的高,但是由于其有机材料成本不高,合成工艺不复杂,韧性好等优点,具有广阔的市场发展前景。根据有机太阳能电池所用半导体材料不同,可分为有机小分子和有机聚合物型太阳能电池两大类。小分子材料具有易合成,纯度高,易结晶,容易成膜,器件性能重复好等优点。 蒽具有好的空穴传输性和化学稳定性,能作为电子给体材料。噻吩及其衍生物是一种好的空穴传递材料,化学结构容易修饰,提高它的光电性能,所以蒽和噻吩类衍生物作为有机半导体的活性材料广泛地应用在有机太阳能电池中。 我们设计五个新型的小分子双-噻吩蒽衍生物D1~D5。以蒽为母体,通过溴化,Stille coupling偶联反应,Vilsmeier-Hacck甲酰化反应、Knoevenagel等反应在蒽的它的9,10位分别连接一个或两个噻吩基团,然后在末端噻吩的2’位置上再分别连接2-亚甲基丙二腈或2-氰基丙烯酸基。所有新化合物的结构均经1H-NMR、高分辨质谱验证,对最终化合物D1~D5的性能进行了测试。它们的紫外最大吸收波长分别为437、480、463、441和441nm。TGA曲线表明含有TGA曲线显示末端噻吩含有2-氰基丙烯酸基团的D4和D5表现出很好的热稳定性。通过目标化合物的光学性能和能量最低占据轨道能级计算表明它们都可以作为给体材料应用在有机太阳能电池中。含有2-氰基丙烯酸基团的D4和D5可以作为有机染料应用在染料敏化太阳能电池上。