聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料和有機(jī)太陽能非富勒烯受體材料的設(shè)計合成、性能研究以及應(yīng)用

【摘要】：本論文針對聚集誘導(dǎo)發(fā)光和有機(jī)太陽能電池小分子非富勒烯受體設(shè)計合成了兩類有機(jī)光電功能材料,主要分為以下兩部分工作:1、設(shè)計合成了一系列聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料,以乙烯基為核心,噻吩和三苯胺為轉(zhuǎn)子,并通過在噻吩?-位上的修飾,引入不同數(shù)目的三苯胺,得到DT2A、DT3A和DT4A三種發(fā)射黃色或橘紅色熒光的AIE化合物。由于它們的結(jié)構(gòu)及對稱性不同,表現(xiàn)出了各自的特性。DT2A因其對稱性及優(yōu)異的結(jié)晶性,通過自組裝形成微米棒,并顯示出良好的光波導(dǎo)性質(zhì)。由于DT4A分子結(jié)構(gòu)較大,固態(tài)堆積分子排布較松散,施加外力作用,熒光發(fā)射光譜紅移,具有顯著的可逆壓致變色現(xiàn)象。同時,我們用化合物DT2A和DT4A對硝基化合物進(jìn)行檢測,DT2A顯示出更好的靈敏度。2、合成了以剛性結(jié)構(gòu)三聚茚為核,連接三個苝二酰亞胺單元的三維立體結(jié)構(gòu)的有機(jī)太陽能電池小分子受體材料——Tr PDI。我們以PTB7-Th為給體材料,Tr PDI為受體材料制備了體異質(zhì)結(jié)太陽能電池,在不加入任何添加劑時,獲得了1.71%的能量轉(zhuǎn)化效率,其中Voc=0.80 V,Jsc=4.64 mA cm-2,FF=0.44。同時,研究了三聚茚為核的受體材料平面性的影響,在三聚茚上引入強(qiáng)吸電子基團(tuán)1,1-二氰基亞甲基-3-茚酮,得到化合物TrThDC獲得了1.13%的能量轉(zhuǎn)化效率。通過系統(tǒng)的研究,發(fā)現(xiàn)將苝二酰亞胺引入到剛性結(jié)構(gòu)上,可以降低苝二酰亞胺自聚,從而提高太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率。 【關(guān)鍵詞】：聚集誘導(dǎo)發(fā)光 壓致變色 有機(jī)太陽能電池 三聚茚 苝二酰亞胺
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-49
• 1.1 引言9-10
• 1.2 聚集誘導(dǎo)熒光材料研究進(jìn)展10-31
• 1.2.1 聚集誘導(dǎo)熒光材料10-12
• 1.2.2 聚集誘導(dǎo)熒光材料機(jī)理12-16
• 1.2.3 聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料研究現(xiàn)狀及應(yīng)用16-25
• 1.2.4 壓致變色聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料研究進(jìn)展25-31
• 1.3 有機(jī)太陽能電池非富勒烯受體材料研究進(jìn)展31-38
• 1.3.1 有機(jī)太陽能電池31
• 1.3.2 有機(jī)太陽能電池的基本原理31-33
• 1.3.3 有機(jī)太陽能電池非富勒烯受體材料研究現(xiàn)狀33-38
• 1.4 總結(jié)與展望38
• 1.5 設(shè)計思想和研究內(nèi)容38-40
• 1.6 參考文獻(xiàn)40-49
• 第二章 聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的設(shè)計合成及性能研究49-68
• 2.1 引言49-50
• 2.2 實驗部分50-55
• 2.2.1 原料與試劑50-51
• 2.2.2 儀器設(shè)備51-52
• 2.2.3 材料的合成52-55
• 2.3 結(jié)果與討論55-66
• 2.3.1 熱力學(xué)性質(zhì)55-56
• 2.3.2 光物理性質(zhì)56-58
• 2.3.3 電化學(xué)性質(zhì)58-59
• 2.3.4 聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)59-60
• 2.3.5 壓致變色性質(zhì)60-62
• 2.3.6 光波導(dǎo)性質(zhì)62-63
• 2.3.7 爆炸物檢測性質(zhì)63-66
• 2.4 本章小結(jié)66
• 2.5 參考文獻(xiàn)66-68
• 第三章 基于三聚茚的有機(jī)太陽能電池受體材料的設(shè)計合成及性能研究68-78
• 3.1 引言68-69
• 3.2 實驗部分69-74
• 3.2.1 原料與試劑69-70
• 3.2.2 儀器設(shè)備70-71
• 3.2.3 材料的合成71-74
• 3.3 結(jié)果與討論74-77
• 3.3.1 光物理性質(zhì)74-75
• 3.3.2 電化學(xué)性質(zhì)75-76
• 3.3.3 光伏性能76-77
• 3.4 本章小結(jié)77
• 3.5 參考文獻(xiàn)77-78
• 第四章 總結(jié)與展望78-79
• 附錄79-84
• 研究成果84-85
• 致謝85

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