窄带隙共轭树形大分子材料的研制及其在有机光伏器件上的应用

项目名称： 窄带隙共轭树形大分子材料的研制及其在有机光伏器件上的应用

项目编号： No.21274163

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 马昌期

作者单位： 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

项目金额： 82万元

中文摘要： 以提高共轭树形化合物在有机薄膜光伏器件上的应用效能为目的，围绕着降低材料的光谱带宽、红移材料的吸收峰带、提高材料的电荷传输性能等核心科学目标，通过设计新型AB2型寡聚噻吩单体，利用高效金属催化C-C偶联反应，合成系列具有均一的α-寡聚噻吩重复单元的共轭树形寡聚噻吩化合物；在此基础上利用光谱调节基团、端位电子给受体修饰基团以及染料增色基团等对其进行不同位点、不同取向以及不同功能的化学修饰；系统地比较研究化合物分子的化学组成与空间结构对材料的光谱带隙、HOMO/LUMO能级结构、分子聚集行为等物化性质，及材料在有机薄膜光伏器件上的光电转换效能的影响；探索分子的化学结构对材料性能影响的微观作用机制，总结归纳分子的构效关系；从中筛选出性能优良的共轭树形化合物，制备可印刷电子油墨，并探索优化有机薄膜光伏器件的印刷制备工艺。项目的开展将为拓展共轭树形化合物在有机薄膜光伏器件上的应用提供一个新的思路。

中文关键词： 共轭树枝型化合物；寡聚噻吩衍生物；功能修饰；有机太阳能电池；碳纳米管分离

英文摘要： The objective of this research project is to develop novel low band gap conjugated oligothiophene dendrimers with narrow optical band gap, red-shifted absorption band and improved charge carrier mobility for use in organic solar cells. Dendrimers having equal α-oligothiophene chains will be synthesized starting with a novel AB2 type oligothiophene monomer by using metal catalyzed C-C coupling reaction. Chemical functionalization of conjugated dendrimers at different positions will be carried out by using functional small optical band gap unit/alternative donor-acceptor unit or dye unit. Special emphasis will be given to the functionalization of dendrimers at the periphery positions. Such a structure modification should endue the product with more intensive light absorption ability for its more condensed peripheral chromophores, and with higher charge carrier mobility for its more intensive intermolecular interdigitation. Photophysical properties, HOMO/LUMO energy elves, aggregation behavior, charge transport properties and device performance of these functionalized dendrimers will be investigated in detail, and the results will be correlated to their molecular structures, which will lead to important structure-property-performance relationships. Moreover, E-ink for organic solar cells fabrication will be formula

英文关键词： Conjugated dendrimer；oligothiophene；functionalization；organic solar cells；CNT separation