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相比于聚合物太阳电池,小分子太阳电池因给体材料结构单一、纯度高及长程有序等优点,更易获得高开路电压及高载流子迁移率,已成为研究的热点,近几年已取得重大成果,但商业化普及仍是任重道远,因此亟需开发新材料。基于此,本论文分别从分子设计和实际应用的角度出发,设计并合成了一系列吡咯并吡咯二酮(DPP)类的小分子光伏材料,对其相关的性能进行表征,并探讨其光伏应用潜力。本论文的具体工作主要有以下三部分：1.设计并合成了以DPP为核,弱吸电基2-酯基噻吩为封端基团的分子DPP(CT)2。该分子同时具有窄带隙(1.65eV)和低HOMO能级(-5.33eV),表明该分子具有较好的光伏应用潜力。将DPP(CT)2作为给体材料,与[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(PCBM)复合制备的太阳电池效率达4.02%,开路电压为0.94V。2.对DPP(CT)2进行结构修饰,将噻吩酯基上的取代乙基改变为甲基、异丙基、异丁基,分别得到DPP(1CT)2、DPP(3CT)2、DPP(4CT)2三个分子。不同的取代烷基链基本不影响分子的HOMO能级及光学带隙,但会影响分子的堆积形态及结晶度,从而表现出不同的光伏性能。将这些分子作为给体,与PCBM复合制备小分子太阳电池,其中基于DPP(3CT)2:PCBM的电池器件表现出最优异的性能,给出4.56%的效率。3.从实际应用的角度出发,在DPP末端引入可交联的连噻吩叠氮基,得到了耐溶剂性提高的DPP(BT-N3)2分子,并将其分别作为给体材料和受体材料制备大面积小分子器件。与聚3-己基噻吩(P3HT)复合制备的器件给出0.067%的最高效率,效率虽不高,但这是第一次尝试采用卷对卷技术制备大面积小分子太阳电池。