【摘 要】
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有机太阳能电池材料具有种类多、易修饰、可溶液处理、可制备柔性器件等优点。在活性层材料中,N-型半导体受体材料相对稀缺,本研究将致力于开发新型的太阳能电池受体材料。(1)8-羟基喹啉金属配合物具有载流子迁移率高、稳定性好的等特点广泛的应用于光电半导体材料中,但是吸收、能级、成膜性等性质与有机太阳能电池受体材料不符合。基于此,我们对8-羟基喹啉进行修饰改性,引入了萘酰亚胺和苝酰亚胺来增大共轭体系,拓宽
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有机太阳能电池材料具有种类多、易修饰、可溶液处理、可制备柔性器件等优点。在活性层材料中,N-型半导体受体材料相对稀缺,本研究将致力于开发新型的太阳能电池受体材料。（1）8-羟基喹啉金属配合物具有载流子迁移率高、稳定性好的等特点广泛的应用于光电半导体材料中,但是吸收、能级、成膜性等性质与有机太阳能电池受体材料不符合。基于此,我们对8-羟基喹啉进行修饰改性,引入了萘酰亚胺和苝酰亚胺来增大共轭体系,拓宽分子吸收和降低分子能级。选取了中间体NMI-HQ和PDI-HQ分别与Cu2+、Al3+、Ga3+、Zr4+这四种金属离子进行配位,得到了多个符合受体材料性质的金属配合物。对它们进行了吸收、电化学以及太阳能电池性质研究。PDI-HQ金属配合物Cu（PDI-Q）2、Al（PDI-Q）3、Ga（PDI-Q）3、Zr（PDI-Q）4与给体材料PCE-10共混后组装成的有机太阳能电池取得了一定的光电转换效率,证明了它们符合受体分子性能。其中受体分子Zr（PDI-Q）4经过筛选匹配给体材料,最终与给体PFBZ共混后光电转换效率达到了2.7%。（2）稠环酰亚胺类半导体具有稳定性高、吸光能力强、载流子迁移率高等优点被广泛的应用到有机光电领域研究中。苝单酰亚胺（PMI）具有和苝双酰亚胺（PDI）类似的性能,但由于合成工艺复杂少有研究者去开发。本课题以PMI为基础,构筑具有空间结构的新型受体材料分子。对它们进行吸收、电化学及太阳能电池性能研究,最终得到了1%左右的光电转换效率。
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