有机n型半导体材料 

1。3有机太阳能电池的简介

随着社会的快速发展，人类对能源需求日益增加，煤油、石油、天然气等传统能源即将耗尽，太阳能作为清洁能源因取之不尽、用之不竭等优点而备受人们青睐。太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，是被认为最有效也是最直接利用太阳能的装置。和无机太阳能电池相比，由于有机太阳能电池一系列突出的优点，而备受人们关注。具体的说，有机太阳能电池包括以下优点：1、可供选择的有机原材料种类繁多，包括多种有机小分子、金属有机配合物、聚合物等。而且可以在分子水平上对有机材料结构进行分子调节与确定，从而可以实现有机材料的特定功能。2、有机材料对光具有很强的吸收能力，所需器件可做的很薄，减少了有机材料的消耗。3、容易制备柔性器件。4、有机器件的制备工艺简单，易于实现大面积制造。由于有机太阳能电池诸多突出的特点，它的出现为清洁、安全、廉价地利用环境友好的太阳能带来了希望，成为了新能源和新材料领域最具活力的研究前沿之一。文献综述

1。4有机太阳能电池的工作原理

太阳能电池的基本原理是基于半导体异质结或金属半导体界面附近的光伏效应，所以又称为光伏效应。在太阳光照条件下，有机材料吸收入射光，激发材料内部产生电子和空穴，产生的电子和空穴会以具有较强束缚能的电子-空穴对（即激子）形式存在，激子会向给体/受体界面扩散，其中在异质结太阳能电池中，电子给体是p型传输半导体材料，电子受体是n型传输半导体材料，扩散以后，激子在给体/受体界面上发生电荷分离，产生给体最高占据分子轨道（HOMO）能级上的空穴和受体最低未占分子轨道（LUMO）上的电子[5]。激子解离的过程主要就是光致电荷转移。（图1-3）

电子转移基本理论 

1。5有机太阳能电池材料研究进展

1。5。1 有机聚合物给体材料发展情况

1。5。2 有机小分子给体材料发展情况

2实验内容

2。1立题思想

苯并噻二唑（BT）由于具有较强的吸电子能力和较高的共轭程度，而广泛应用于聚合物光伏材料的设计上，且用含有苯并噻二唑单元制备的有机聚合物电池也能取得较高的光电转换效率。苯并噻二唑的5、6位易于修饰，为了进一步提高该基团的缺电子程度，我们在5、6位引入了一个氟和两个氟分别得到FBT与FFBT。噻咯是硅杂的环戊二烯（DTS），由于硅原子与环戊二烯形成了σ*-π*共轭，使得该五元环结构的LUMO能量较低，噻咯的这个性质赋予它优异的物理化学性质和光学性质，在光电子材料领域有着较广泛的应用。基于苯并噻二唑及硅杂环戊并二噻吩的聚合物与共轭小分子都表现出良好的光电性能，本实验设计并利用Stille偶联合成了一系列基于以DTS为中心的给电子基团，BT、FBT、FFBT为缺电子基团，且以2-己基噻吩封端的S1、S2、S3(图2-1)有机共轭小分子，希望能探究不同数量的氟原子的引入对分子光电性能的影响。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*

目标分子S1、S2和S3的结构示意图 

2。2实验原料及仪器

原料：

四氢呋喃（国药集团化学试剂有限公司）；甲醇（上海凌峰化合物试剂有限公司）；乙醇（国药集团化学试剂有限公司）；盐酸（衢州巨化试剂有限公司）；正己烷（国药集团化学试剂有限公司）；氯仿（国药集团化学试剂有限公司）；石油醚（国药集团化学试剂有限公司）；二氯甲烷（国药集团化学试剂有限公司）；丙酮（杭州双林化工试剂厂）;正丁基锂（北京百灵威试剂有限公司）；三甲基氯化锡（北京百灵威试剂有限公司）；四三苯基膦钯（Strem Chemical）；2-己基噻吩（国药集团化学试剂有限公司）；4,7-二溴苯并噻二唑（深圳睿迅光电材料科技有限公司）；4,7-二溴-5氟苯并噻二唑（深圳睿迅光电材料科技有限公司）；4,7-二溴-5,6-二氟苯并噻二唑（苏州纳凯科技有限公司）；无水硫酸镁（上海强顺化学试剂有限公司）；氯化钠（上海强顺化学试剂有限公司）；无水碳酸钠（北京百灵威科技有限公司）。