2。3。3 化合物2-2的合成及表征 8

2。3。4 化合物2-3的合成及表征 10

2。3。5化合物2-4的合成及表征 12

2。3。6目标分子S1的合成及表征 14

2。3。7目标分子S2的合成及表征 16

2。3。8目标分子S3的合成及表征 18

2。4 实验结果与讨论 20

2。4。1有机共轭小分子S1、S2和S3的光学性能分析 20

2。4。2 有机共轭小分子S1、S2和S3的热稳定性分析 23

2。4。3有机共轭小分子S1、S2和S3的电化学性能分析 24

2。4。4 有机共轭小分子S1、S2和S3的前线轨道模拟计算与分析 25

3 总结 25

参考文献 27

致谢 29

1引言

1。1有机半导体材料的发展与应用

有机半导体材料是由有机分子组成的，有机半导体材料的分子结构中必须含有共轭结构。在共轭结构中，两个碳原子的p轨道形成一对成键轨道，且成键轨道与反键轨道的能级差小于两个轨道之间的能级差。论文网

上个世纪60年代科学家们已经开始对有机半导体材料进行系统性的研究，使得以有机材料为基础的太阳能电池进入新的发展阶段。2000年黑格尔、白川英树、麦克迪尔米德等从事有机材料研究的科学家，因发现了能够导电的有机聚合物——聚乙炔[1]，而被授予诺贝尔奖，这标志着有机半导体已经进入新世纪人们研究的热点。

和无机半导体材料相比，有机半导体材料具有明显的优势。如来源广、材质轻、价格低、制备工艺简单、易溶解，能通过控制分子结构就能达到控制电性能等优良特点，从而引起人们的广泛关注。目前有机半导体材料的研究主要集中于有机薄膜、有机太阳能电池、有机传感器。

1。2有机半导体材料的分类

有机半导体材料是有机太阳能电池的重要组成部分，起载流子传输作用。一般按照载流子传输种类的不同，可分为空穴型、电子型两种。以传输空穴为主的称为空穴型半导体材料；以传输电子为主的称为电子型半导体材料。

1。2。1空穴型半导体材料

空穴型半导体材料又称为p型半导体材料，是一种当有空穴注入时，在电场作用下可以实现空穴定向有序的可控迁移从而达到传输电荷的有机半导体材料。根据材料主体结构的不同，可将有机空穴传输材料分为芳胺衍生物、咔唑衍生物、吡唑啉衍生物三类[2-4]。一般来说，这类材料由于具有复杂的空间结构，这种复杂的空间结构一方面为材料提供了良好的热稳定性，另一方面很大程度的降低了材料固有的浓度自淬灭现象，从而提高了材料的发光能力。常见的空穴传输材料如图1-1所示。

有机p型传输材料 

1。2。2电子型半导体材料

电子型半导体材料又称为n型半导体材料。与有机p型传输材料相比，n型材料发展较为缓慢。有机电子传输材料主要有以下几类：平面大环共轭类n型材料和高分子n型传输材料等。其中平面大环共轭类n型材料包括酞菁、苝酐及其衍生物、萘类衍生物、并苯类等；高分子n型传输材料包括低聚噻吩类、聚对苯撑类、PPV衍生物等。虽然有机光电器件的蓬勃发展促进了电子传输材料的研发，但由于大多数电子传输材料较低的迁移速率和较差的稳定性，从而制约了在光电池等领域的应用。常见的电子传输材料如图1-2所示。