咔唑类聚合物太阳能电池材料的研究 学位论文.doc

目 录 0引言 3 1聚合物太阳能电池的结构和基本原理 4 1.1聚合物太阳能电池的结构 4 1.2聚合物太阳能电池的基本工作原理 5 2聚合物太阳能电子给体材料 5 2.1聚对苯撑乙烯衍生物（PPV） 5 2.2基于噻吩的共轭聚合物（PT） 6 2.3聚芴类共轭聚合物 6 2.4低能带聚合物 7 2.5咔唑类共轭聚合物 7 3聚合物太阳能电子受体材料 8 4实验部分 8 4.1主要仪器和试剂 9 4.1.1实验主要仪器 9 4.1.2实验试剂 9 4.2实验步骤 10 4.2.1 3,6-二溴-9-（2-乙基己基）咔唑的制备 10 4.2.2 2,7-二溴-9-（2-乙基己基）咔唑的制备 12 5产物表征及分析 13 5.1红外光谱 13 5.1.1 4,4-二溴联苯硝化产物的红外光谱分析 14 5.1.2制备的2,7-二溴咔唑与标准2,7-二溴咔唑的红外光谱分析 14 5.1.3 2,7-二溴-9-（2-乙基己基）咔唑的红外光谱分析 15 5.2 1H-NMR核磁谱图 15 5.2.1 3,6-二溴-9-（2-乙基己基）咔唑的1H-NMR核磁谱图 15 5.2.2 2,7-二溴-9-（2-乙基己基）咔唑的1H-NMR核磁谱图 16 6结论与展望 17 参考文献： 18 Abstract 20 致 谢 21 咔唑类聚合物太阳能电池材料的研究 摘要：随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，太阳能作为理想的可再生能源受到许多国家的重视。太阳能电池作为太阳能利用方式中最有前途的一种备受关注。与无机太阳能电池相比，聚合物太阳能电池性能更加优异，而咔唑类聚合物材料具有刚性稠环结构、分子内电子转移强、空穴传输性良好及易于将多种多功能基引入咔唑环上的优点，在太阳能电池材料领域更显示出广泛的潜在应用价值。本文介绍了聚合物太阳能电池的原理和几种常见的给受体材料。设计并合成了咔唑类聚合物的前驱物，并对其结构进行了表征。 关键词：聚合物太阳能电池；电子给体材料；咔唑类聚合物 Research on polymer solar cell materials of carbazole Abstract:With the development of modern industry, the problems of energy shortage and environmental pollution have become increasingly serious. As the most promising way of using solar energy, great attention has been paid to solar cells by people all over the world. Compared with inorganic solar cells, polymer solar cells (PSCs) exhibit more excellent performance. Moreover, polymer materials based on carbazole have several advantages, such as rigid fused ring structure, strong intramolecular electron transfer, good hole-transport and easy to introduce a variety of multi-functional groups in carbazole ring. In this paper, the principle of PSCs was introduced as well as the donor materials and the acceptor materials of PSCs. Meanwhile, the predecessors of polymer materials based on carbazole have been synthesized. At last, the characteristics were discussed. Key word:Polymer solar cells; Electron donor materials; Polymer materials based on carbazole 0引言 自第二次工业革命以后，化石能源一直在世界能源中扮演着不可替代的角色小到人们的出行大到一个国家的经济发展都与它息息相关。然而，由于化石能源是古时期遗留下来的动植物