项目描述:
本研究生联合培养项目是基于广东省自然科学基金-“基于稠环卟啉的高效非富勒烯全小分子有机太阳能电池的构建与性能研究”, 项目编号:2018A030313304,广东省教育厅-特色创新项目“在传统结构中引入BODIPY等染料单元构筑高能量转换效率的有机小分子太阳能电池给体材料研究”项目编号:2015KTSCX136等项目支持的有机光电磁功能材料、功能精细化学品与新型清洁能源开发的技术领域项目。
1.研究内容:
1)设计与构筑几个基于卟啉、BODIPY、噻吩及芳胺等具有不同空间构型、太阳光吸收波谱范围宽、消光系数强、载流子迁移效率高的新型D-A 共轭有机小分子给体材料体系,并研究其基本理化性质。
2)筛选出基础性能优良的样品作为有机小分子太阳能电池给体相材料,与受体相PC71BM共混,制备本体异质结型光伏器件,探索高性能器件的制备条件。
3)综合考虑各种影响因素,进行材料结构的改进及器件制备的最大限度优化,制备出Jsc大于20 mA/cm2,载流子迁移率大于10-2 cm2·V-1·s-1,能量转换效率大于10%的高效有机小分子太阳能电池。
2. 实现的主要技术指标:
1)设计制备出具有高集光效率、高载流子迁移率、高能量转换效率的优秀有机小分子太阳能电池给体材料。获得二十种左右未见文献报道的结构新颖多样的功能化给体材料。
2)揭示材料分子结构、空间构型、共轭长度、分子共面性等因素对器件的集光效率、载流子迁移率、能量转换效率的影响规律。
3)确立高性能有机小分子太阳能电池器件的制备工艺和条件。
4)成功制备出Jsc大于20 mA/cm2、载流子迁移率大于10-2 cm2·V-1·s-1、能量转换效率大于10%的高效有机小分子太阳能电池。