聚合物太阳能电池用富勒烯电子受体材料的设计.docx

昆明理工大学 课程设计专用纸 第 PAGE 1 页 聚合物太阳能电池用富勒烯电子受体材料的设计 摘要 聚合物太阳能电池因其制作工艺简单、成本低、重量轻和柔性好等优点而备受人们的关注。近年来，聚合物太阳能电池取得较快的发展，其中，光伏材料的研究进展起着至关重要的作用，尤其是给体材料的发展带动了聚合物太阳能电池较快的发展。目前，人们主要致力于给体材料的优化，而对受体材料的研究却比较少，以至于目前使用得最普遍的电子受体材料仍然是[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC60 BM)和与其对应的 C70 衍生物PC 70 BM。然而，P C60 BM 和 PC 70 BM 存在一些缺点，比如，与常见的给体材料相比，它们的 LUMO 轨道相对较低；还有，它们在可见区的吸收较弱。因此，设计和合成出具有高的 LUMO轨道和在可见区具有较强吸收的新型富勒烯衍生物是非常重要的。 关键词：聚合物太阳能电池 富勒烯 电子受体 Abstract Polymer solar cells have attracted great attention due to their advantages of easy fabrication，low cost，lightness and flexibility．Materials development has played a vital role in the dramatic improvement of polymer solar cells performance in recent years，and this is driven primarily by the advancement of conjugated polymer donor materials．While most material development efforts have been dedicated to optimizing the donor materials，significantly less attention has been placed on acceptor materials which to date remain dominated by fullerene derivatives[6, 6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PC60BM) and its corresponding C 70 derivative P C 70BM．However, PC60BM and P C 70BM have some drawbacks such as relatively low LUMO energy levels compared with those of common donors and weak visible absorption．So，it is very important to design and synthesize new fullerene derivatives with up。Shifted LUMO energy levels and strong visible absorption for polymer solar cells． Keywords：Polymer solar cells；Fullerene；Electron Acceptor. 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要 1 Abstract 1 目录 2 第1章绪论 2 1.1引言 2 1.2聚合物太阳能电池的基本原理 3 1.3富勒烯衍生物受体材料 4 1.4基于 PCBM 结构的富勒烯受体材料 5 第2章 设计部分 6 2.1 目标分子设计 6 2. 2分子轨道能级计算 7 第3章 结论 11 第4章 总结与体会 12 第5章 谢词 12 参考文献 12  第1章绪论 1.1引言 目前，最有效的提高富勒烯的LUMO轨道的方法是对富勒烯进行多加成反应。例如，PCBM的二加成产物(bisPCBM)的LUMO轨道比PCBM高0．1ev左右，因此，基于P3HT：bisPCBM的电池的开路电压比P3HT：PCBM电池要高。 李永舫等人[[] Y J．He，H．一Y Chen，J．H．Hou,Y E Li，Indene-C60 bisadduct：a new acceptor for lligh-performance polymer solar cells，[J]．Am．Chem．Soc．，1 32(20 1 0) 1377．1382．]合成出来的C