基于茚[1,2-b]并芴的新型有机光伏材料的设计合成与性能研究

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1、＿相０乂章博士学位论文基于茚２－ｂ［１，］并芴的新型有机光伏材料的设计合成与性能研究作者姓名贾建超学科专业材料学指导教师曹镛教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期２０１８年４月ＴｈｅＤｅｓｉｎＳｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＯｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｇ，ｙｐｐＮｏｖｅｌＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓＢａｓｅｄｏｎｌ２－ＩｎｄｅｎｏｂｆｌｕｏｒｅｎｅｆｏｒＯｒａｎｉｃＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ［，］ｇＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕ

2、ｂｍｉｔｔｅｄｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＰｈｉｌｏｓｏｈｇｐｙＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＪｉａｎｃｈａｏＪｉａＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹｏｎＣａｏｇＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ分类号：ＴＢ３４学校代号：１０５６１学号：２０１４１０１０２５８６华南理工大学博士学位论文基于茚ｌ２－ｂ并芴的新型有机光伏材料的设计，［］合成与性能研究作者姓名：贾建超指导教师姓名、职称：曹镛教授申请学位级别：工学博士学科专业名

3、称：材料学研究方向：有机光电功能材料论文提交日期：２０１８年０４月１３日论文答辩日期：２０１８年５月３０日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：章勇教授委员：黄飞教授、杨伟教授、叶轩立教授、彭小彬教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄。除了文中特别加以标注引用的内容外所取得的研宄成果，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明？本人完全意识到本声明的法律

4、后果由本人承担。作者签名：襄３曰期：年６月今曰＊魏学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学＾学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子（版，允许学位论文被查阅）除在保密期内的保密论文外；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存一、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。０保密，同意在校园网上发布，供校内师生

5、和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。“”（请在以上相应方框内打Ｖ）＿，：滅曰期炙‘外作者签名裝兹—：＞指导教师签名：曰期ｆ：％Ｗ：作者联系电话电子邮箱：联系地址（含邮编）：摘要本体异质结有机太阳电池（ＯＳＣｓ）由于质轻、柔性、可溶液加工制备大面积器件方面的优势得到学术界和产业界的广泛关注。特别是近来在关键材料上的突破，使得实验室里有太阳电池器件能量转换效率（ＰＣＥｓ）超过了１４％。然而

6、，电池器件要从实验室走向产业化还有许多问题急需解决。其中，开发高效的活性层材料和性能优异的界面材料一是加快实现有机太阳电池产业化的核心问题。作为多环芳烃中的类，五并稠环单元茚－１２ｂ并芴具有大的共轭平面、良好的载流子传输特性和好的稳定性，是构筑高性能光［，］一一－伏材料的类重要单元。为此，本论文围绕五并稠环单元茚ｌ２ｂ并芴，发展了系列［，］新型的非富勒烯受体材料和聚合物电子传输材料，并实现了优异的电池性能。－第二章中，通过以茚１２ｂ并芴为核，噻吩为桥，不同吸电子能力的单元作为端基，［，］－－－－Ｍ－－设计合成了四个宽带隙的ＡＤＡ型小分子（

7、ＩＦＴＥＣＡ、ＩＦＴ、ＩＦＴＴＨ、ＩＦＴＩＣ），并系统研究了端基的差异对材料基本的光学、电化学以及光伏性能的影响。结果发现，四个小分子随着端基吸电子能力的增加，光学吸收及最低未被占用轨道（ＬＵＭＯ）能级梯度变化。同时，以四个材料为电子受体的电池器件具有不同的电荷分离、传输过程和混合－。ＩＦＴＩ膜形貌，从而导致了不同的器件性能其中，Ｃ由于具有相对髙的迁移率和合适的相分离，以此为受体的器件可实现７．１６％的最高能量转换效率。结果表明，选用合适的－Ｄ－Ａ型非富勒烯电子受体的重要性吸电子端基对于构筑高效的Ａ。二ＩＦＴ－三章中ＩＣ３第，基于第章