基于杂并五噻吩的小分子及聚合物设计合成和光伏应用

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1、论文作者签名：主幺立指导教师签名：2一超一聱—一论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：

2、IUlIIMIIIIIIIIIIII11111111IIfY2530653杭州师范大学研究生学位论文独创性声明本人声呀所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特另蚴口以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得垫趟垣整盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作

3、了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：于庆才签字日期：f垆年∥月舻日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解筮刿堙整盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权蕉趟塑整盘茔可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：孑庆才签字日期：f中年莎月驴日导师签名：签字日期：杭州师范大学硕士学位论文致谢时光匆匆如流水，转眼三年研究生生活已经接近尾声，回首在实验室的点点滴

4、滴，经历的每一次挫折与失败，一直都离不开老师、同学、朋友对我热心的帮助，在这里请接受我最诚挚的谢意!首先要感谢我的导师万俊华副研究员，从硕士研究生的课程学习到本课题的研究及毕业论文的写作过程中，始终得到了万老师的悉心关怀和指导。导师渊博的科学知识，严谨认真的科研态度，敏锐的科研洞察能力，孜孜不倦的探索精神，对学生关怀但又不放任的做法。让我不但在学业上有所得，在做人的道理上也有所悟。在此，谨向万老师致以我最诚挚的感谢和深深的敬意，祝愿老师及家人万事如意，永远幸福!感谢杭州师范大学对我的培养；感谢有机硅实验室的来国桥，蒋建雄，李志芳，彭家建

5、，吴连斌，许利文，胡自强，赵英辉等老师以及分析测试中心的所有老师在研究和生活上给予的大力帮助；感谢舒立金，瞿志荣，冯新江，张飞豹等老师在杭师大科技园学习与生活中对我的帮助：感谢吴连斌课题组的汤龙程，杨雄发，陈遒，裴勇兵，陈利民等老师对我实验中的指导，特别是汤龙程老师对我学习过程中耐心的指导；感谢夏德芳、龚丽秀实验员对我生活中的帮助。感谢张丽红，冯海芬师姐在实验室中对我的指导和生活上的帮助，是她们让我尽快进入研究生的生活；感谢杨琳，王铮，苏靖等师兄师姐。感谢吴晓峰，陈志才，王旭，孙丹丹，刘苗青，杨全利等同学，特别要感谢陈少福，万艳君，李江

6、，田品战，罗大鹏，党鹏举，阮洋，张鹏，曹诚，钟颖等同学，他们让我在杭师大科技园中的学习生活丰富多彩，没有因为科技园的偏僻而孤独，在他们的陪伴下，我度过了最愉快的研究生生活；感谢2011级所有同学，与你们三年的研究生生活是我一生中宝贵的财富。感谢我的家人对我一直以来的支持与帮助!最后，谨向所有关心我、支持我和帮助过我的老师，同学，朋友和亲人说声：谢谢!祝你们永远身体健康，万事如意!杭州师范大学硕士学位论文摘要可溶液加工窄带隙小分子与聚合物相比具有显著优点：分子结构明确和容易分离纯化，使得它们作为给体材料被应用于体异质结有机太阳能电池中，具

7、有较好的重复性。大量的研究证实，将平面性稠环给体引入D／A型小分子和聚合物光伏材料，能有效地提高相应材料的空穴迁移率和拓展其吸收光谱，进而提高光伏性能。典型的稠环给体主要是三元并环结构的单元，如并三噻吩(DTT)，二噻吩并-比咯(DTP)，二噻吩并噻咯(DTS)等。本论文中，我们首次对DTP进行环拓展，合成得到了具有五元并环结构的氮杂并五噻吩(NPTA)，按照前人的合成路线，我们还对DTT和DTS进行了环拓展，合成得到了并五噻吩(PTA)和硅杂并五噻吩(SiPTA)。为了研究五元稠环给体单元对材料性能的调控作用，我们把上述三类五元稠环引

8、入到D／A型有机小分子体系中，详细研究其结晶性能，微观结构与形貌和光电性能，并进行了光伏器件研究。以吡咯并吡咯二酮(DPP)为受体单元，不同杂原子取代的并五噻吩为给体单元，合成了一系列受体一给体一受体(A．D．A)结构的可溶液加工的小分子：DPP2(NPTA)，DPP2(SiPTA)和DPPz(PTA)。作为对比，我们还合成了非对称结构的小分子DPP．SiPTA。值得提到的是，典型的Suzuki反应条件会使噻咯结构中的C．Si键断裂，通过仔细优化反应条件后发现用K3P04、无相转移催化剂的条件可以得到基于SiPTA的目标产物。三个A．D

9、．A结构的小分子有较宽的光谱吸收范匪I(450-800rim)，比D．A结构的小分子发生了明显的红移。我们发现改变桥联原子，导致形成不同的杂环，能有效地调控材料的能级结构。更重要的是，我们还发现桥联杂原子上