基于吡咯并吡咯二酮的小分子光伏材料的設計合成.pdf

1、相對于聚合物材料而言，有機小分子有顯著的優(yōu)點:分子結構明確、固定的分子量、溶解性好、容易分離純化和較好的重復性，使其在體異質結(Bulkheterojunction，BHJ)有機太陽能電池中應用潛力更大。我們的研究工作就是以拓寬小分子化合物的吸收光譜、調控能級結構和提高光電轉化效率為出發(fā)點。本論文將缺電子體吡咯并吡咯二酮(DPP)為主要結構單元，引入不同的給電子和吸電子基團，構建一系列不同D/A結構的小分子光伏材料，并深入研究分子結構與

2、其吸收光譜和能級結構之間的關系。
　　 本論文通過Pd(O)催化的Suzuki偶聯(lián)和Still偶聯(lián)反應，合成了四個線型化合物DPP-BT、DPP-TZ、TPA-DPP-3T和TPA-DPP-BDT和一個星型化合物S(TPA-DPP)。相應的目標化合物，通過NMR和Maldi-tof表征確認。
　　 接下來，我們對所合成的五個化合物進行了紫外-可見光譜和電化學的表征。從它們的紫外-可見光譜可知,這五個化合物的吸收光譜范圍都

3、很寬，薄膜狀態(tài)下的吸收光譜都比它們溶液的要明顯紅移且拓寬，這一現(xiàn)象說明在固體薄膜中，分之間相互作用較強。通過比較，我們發(fā)現(xiàn)在小分子三苯胺取代的DPP類小分子化合物(TPA-DPP)中引入三聯(lián)噻吩(3T)和苯并二噻吩(BDT)后，不但最大吸收波長發(fā)生了很大的紅移，而且HOMO能級明顯降低，非常有利于改善其光伏性能。在缺電子的DPP中繼續(xù)引入缺電子的苯并噻二唑(BT)和并二噻唑(TZ)，吸收光譜也發(fā)生了明顯紅移。星型化合物S(TPA-DPP