用于聚合物太阳电池的高性能非富勒烯受体的设计与合成

相比于传统的富勒烯受体,非富勒烯受体具有吸收强和能级易调等优势,因此可实现聚合物太阳电池效率的大幅提升。本专论系统总结了本课题组在非富勒烯受体方面取得的进展,介绍了两种高性能非富勒烯受体的分子设计策略,一是通过在分子内引入二面角和空间位阻作用设计的非平面型小分子受体,二是利用分子内非共价键作用构筑的类似于全稠环体系的平面型小分子受体,较好解决了制约非富勒烯受体性能的关键问题——在本体异质结中形成纳米级相分离与有效分子间π-π共轭之间的矛盾,从而获得了高效率的聚合物太阳电池。此外,这两类非富勒烯受体还拥有合成简单和形貌稳定好的特点。最后,我们还对两类非富勒烯受体今后的改进方向和发展重点做了展望。

聚异丁烯丁二酰亚胺系列衍生物的合成及其对TiO_2纳米粒子的分散性能研究

合成了含有确定长度的聚异丁烯链段与4种不同的乙烯胺链段(乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺)组合的聚异丁烯丁二酰亚胺系列衍生物,并将它们用作TiO2纳米粒子在非极性溶剂中的分散剂.详细考察了亲水/亲油基团大小对分散性能的影响规律:当聚异丁烯链段的分子量为2000时,随着乙烯胺段链长的增加,TiO2粒子的粒径和Zeta电位分别呈现递减和递增的趋势,而分散剂的吸附量反而减少,证明了随着乙烯胺段链长的增加,分散剂和粒子表面的相互作用越强,分散效果越好;而当乙烯胺段都为四乙烯五胺时,聚异丁烯链段的分子量为2000时分散性能要比分别为1000和3000时好.由此,获得分散剂最佳的HLB(hydrophile-lipophile balance)值应在2.5左右.采用该分散剂处理的TiO2粒子,可实现良好的电泳显示.