一、富勒烯有机溶液光致荧光研究（论文文献综述）
温振川[1]（2021）在《相区特性调控对有机光伏器件光物理过程及性能的影响研究》文中提出有机太阳能电池（OSCs）由于其重量轻、制备成本低、柔性可卷曲、环境友好等优良特性,成为新一代能源的有力候选者,吸引了大量科学家投入到有机光伏这一研究领域,展开研究工作。在过去的二十多年里富勒烯材料一直是有机光伏领域研究的主体体系,材料的局限性,使得科研工作者对材料各方面性能均进行了深入的研究。以P3HT:PC61BM为例,仅在2002至2010相关的出版物高达1033篇。其中大多是基于该材料体系电池的光电转换效率的研究,但也涉及了很多其他方面的研究工作,包括标准性测试、大面积制备、器件结构、传输层材料等,并且对材料的结晶性等微观结构对器件性能的影响进行了深入的探讨,这使得富勒烯研究工作得到了长足的发展。近几年,随着非富勒烯材料的不断设计合成,光伏器件的效率也在快速提高,2015年,占肖卫等人设计合成的ITIC被广泛研究,光伏器件效率迅速突破11%。2021年,基于D18:Y6的单结有机光伏器件效率已经超过18%。快速发展的非富勒烯材料虽然推动了光伏效率的提高,但是针对非富勒烯体系中光物理机制的研究相对滞后,其中的激发态动力学过程仍较为模糊,阻碍了从分子材料的设计到器件性能的进一步提升。并且随着光伏效率突破商业化瓶颈（15%）,开展有机光伏器件应用相关的工作,拓展有机光伏在应用方面的发展也显得尤为重要。针对以上问题,本论文深入研究了非富勒烯体系的相区特性对光伏器件性能影响光物理机制,并且将该研究内容扩展到室内光领域,具体的工作内容如下:（一）给受体共混比例在影响体异质结（BHJ）有机太阳能电池（OSC）的电荷转移和能量转移的过程中起着非常重要的作用。适当的给受体共混比例可以为激子解离提供最大的给受体界面面积,并提供激子扩散长度适当的域,这对获得高性能有机太阳能电池至关重要。在这里,我们选择了典型的非富勒烯体系PBDB-T:IT-M,深入研究了不同给受体共混比例与电荷转移和能量转移机制之间的内在联系。通过调整给受体共混的比例,我们发现给受体共混比例是抑制三重态形成和重组能量损失的关键因素。优化的给受体共混比例可以为电荷转移提供充足的给受体界面,以供激子解离。时间分辨荧光测量和瞬态吸收（TA）光谱的各种详细实验结果已经有力地证明了这一点。适当的相干长度和结晶度通过掠射入射广角X射线散射（GIWAXS）测量得到验证。该研究工作的研究结果有助于理解给受体共混比例变化对电荷转移和能量转移动力学的影响,并为合理设计新材料和非富勒烯有机光伏性能的优化提供实验依据。（二）调整分子量比重是优化本体异质结（BHJ）形态以获得高性能有机太阳能电池的最重要策略之一。在这里,我们针对新型高效率非富勒烯体系PM6:Y6,深入研究了分子量比重对新型本体异质结太阳能电池性能的影响。研究表明,随着引入给体PM6组分,可以在受体Y6光致发光光谱中观察到其发光峰出现明显蓝移。在这一过程中,受体Y6的结晶度会有所提高,并且Y6的聚集尺度会变小。我们通过实验设计,进一步揭示了这一现象所包含的最本质的物理机制。首先通过测试光伏器件的J.V曲线,我们发现,随着给体组分所占的比重不断增多,开路电压从0.77V增加至0.84 V,结合电致发光和形态分析表明,上述研究结果可归因于电荷转移态能量的增加以及施主与受主之间的分子间相互作用,从而导致光伏器件中的开路电压（Voc）变化。暗态电流的测试表明,在共混比例变化过程中,几乎对分子重组这一物理过程没有产生影响。瞬态吸收光谱证实,优化的给体:受体（D:A）共混比例可以抑制极化子的产生并实现高效率的激子解离,并且Y6至PM6的高效空穴转移过程是该体系能获得超过15%器件效率的重要原因。均匀的相分离和垂直分布可以减少能量无序的程度,从而进一步降低Voc损失。原子力显微镜和中子反射仪的结果表明,较高的受主含量可以形成更好的垂直相分布,促进形成理想的互穿网络,从而获得较高的填充因子和短路电流。（三）随着非富勒烯材料的快速发展,光伏器件效率已经超过18%。因此,开展针对有机光伏的应用性研究显得尤为重要。对于有机光伏材料体系中全聚合物来说,其具有良好的热稳定性、形态稳定性、出色的拉伸性以及机械耐久性等优良特性,然而由于高性能材料体系的匮乏,使得基于全聚合物有机光伏的研究工作相比于小分子体系处于落后状态。为了拓展全聚合物体系的研究工作并且推动有机光伏在室内光方面的应用,我们针对全聚合物体系PBDB-T:N2200,通过对比在标准模拟太阳光下以及在室内光环境条件下的器件性能,系统的研究了不同给受体共混比例对性能的影响。首先我们表征了该体系在不同共混比例的吸收特性,发现该体系与2700K LED光源有着很好的匹配。通过制备了一系列光伏器件,分析研究AM 1.5G以及室内光条件下的光伏性能变化情况。我们发现在标准太阳光模拟光源下,极低的受体组分含量（2%）情况对应的器件表现出较低的器件性能（光电转换效率低于2%）,但在室内光源下,同样的给受体共混比例器件能保持较高的光电转换效率（光电转换效率超过15%）。为了全面深入的理解极低受体组分含量的器件能保持高性能的物理机制,我们进行了一系列的探讨。对于PDBD-T:N2200体系来说,其对过量的给体含量有着更好的耐受性。通过分析不同给受体共混比例样品的激子解离效率、载流子密度以及器件双分子复合情况,发现相比于最优给受体共混比例器件,极低受体含量器件的激子解离效率、载流子密度等,并没有出现大幅度的衰减,这是在极低受体组分条件下,器件仍能保持良好性能的原因。并且通过存储稳定性测试发现,该聚合物体系在极低受体组分含量的情况下,仍能保持良好的稳定性。
姬超[2]（2021）在《长寿命高效率钙钛矿光伏器件性能优化及机理研究》文中研究表明钙钛矿由于具有合适的光学带隙、长的载流子扩散长度、弱激子结合能和在可见光范围内高吸收系数等优异的光电性能,成为一种具有广阔发展前景的光电材料。在过去十几年中,钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电转换效率（PCE）从3.8%提升到25.5%,为后续的光伏产业化带来巨大希望。获得良好的电荷传输通道以及高质量钙钛矿薄膜是制备高效率器件的关键。本文针对传输层的改性和钙钛矿的界面缺陷钝化展开研究,随后发现了制备大晶粒钙钛矿的一种方法,提出了晶粒二次生长机制。之后通过制备二维/三维（2D/3D）混合维度钙钛矿得到了长寿命高效率的钙钛矿光伏器件。本文的研究成果如下:（1）通过对PSCs的空穴传输层（HTL）和电子传输层（ETL）进行逐步改性,实现了离子界面电荷密度（IIC）的不断降低、电流-电压回滞的减弱、漏电流的减小以及PCE从～6.0%到～18.8%的不断提高。最后提出了一种新的器件模型来理解界面电荷密度（IIC）与器件光伏性能之间的关系。模型表明PSCs有两个结区,即p-钙钛矿区和钙钛矿-n区,它们被中间无场钙钛矿层隔开。测量的IIC是结电容和结区宽度的反映。从模型中可以看出,IIC密度的不断降低和性能的不断提高是通过对HTL和ETL进行逐步修改而不断增加结宽的结果。研究表明,虽然IIC来源于钙钛矿层中的移动离子,但IIC的密度取决于电荷传输层的性质。这些结论和所提出的器件模型对今后寻求高效稳定的PSCs具有重要的指导意义。（2）基于上述已经完成的对于传输层的改进优化,在本工作中尝试对钙钛矿的界面进行优化提升器件效率。因此尝试在甲苯中加入少量的富勒烯(C60)作为反溶剂滴加冲洗。与仅使用甲苯作为反溶剂制备的器件相比,C60-钙钛矿太阳能电池具有更好的稳定性、PCE和再现性。C60附着在钙钛矿薄膜的针孔和晶界,改善钙钛矿结晶度,并在不改变薄膜厚度的情况下增强吸收。它还对钙钛矿薄膜表面起到钝化作用,阻止I和Pb元素的迁移。表面形貌的改变和界面的钝化增加了含C60-钙钛矿器件的FF和Jsc。最佳PCE为19.8%。C60-钙钛矿薄膜的稳定性也得到加强,封装的PSCs在连续光照1000 h后的PCE仍保持其初始值的70%。（3）多晶钙钛矿的晶界常被认为是一个产生缺陷的区域,它不仅提供了载流子复合位点,而且引入了器件的退化途径。除了上述工作在钙钛矿表面做钝化处理外,提高钙钛矿薄膜的晶粒尺寸和减小其晶界是高效稳定PSCs的关键。一些促进晶粒长大的有效方法是沉积后热退火和溶剂蒸汽退火。然而,尽管有许多方法可以改善薄膜的质量,但对钙钛矿薄膜的晶粒生长机理仍缺乏详细的了解。本次研究通过在前驱体溶液中加入乙胺盐酸盐（EACl）来制备钙钛矿薄膜。该添加剂工程策略不仅提高了薄膜的结晶度、提高了结晶取向和使表面更加平滑,而且获得了晶粒尺寸达3.0μm的高质量钙钛矿薄膜,其超大晶粒尺寸远大于薄膜厚度,表明EACl添加剂促进了二次晶粒长大。这种诱导晶粒二次生长的特性降低了晶界的陷阱密度,显着提高了光伏性能。与原始器件PCE为18.42%相比,添加EACl添加剂的最优PCE为21.07%。因此,EACl添加剂被证明是获得大晶粒高效PSCs的简单方法之一。（4）基于之前已经完成了对于高效率钙钛矿的优化制备,我们发现器件的光照稳定性依然是一个急需解决的问题。本研究通过引入长链烷基PBAI钝化层,原位制备了2D/3D异质结钙钛矿。实验研究发现PBAI的修饰不仅减少了钙钛矿的晶界数量,并且光致发光（PL）和时间分辨光致发光（TRPL）光谱也显示钙钛矿的非辐射复合减少。此外,PBAI的修饰导致了钙钛矿的n型掺杂优化了电荷转移通道。最终,PBAI钝化策略可以在不牺牲光电流的情况下显着提高器件的Voc和FF,PCE从19.22%提高到21.76%。该方法还提高了薄膜的湿度稳定性和器件在连续光照下的效率稳定性。在1000小时的连续光照条件下2D/3D异质结钙钛矿器件的效率保持为最初的87%。该结果表明,2D/3D异质结工程在制备高效、稳定的钙钛矿太阳能电池中起着重要作用。图72幅,表15个,参考文献250篇。
张康宁[3]（2021）在《非富勒烯有机太阳能电池多尺度激发态动力学及稳定性研究》文中指出有机太阳能电池因其具有柔性、轻质、半透明和可溶液加工生产等优势受到了广泛的关注。近年来,非富勒烯有机太阳能电池研究取得了令人瞩目的进展,其光电转换效率已经突破了 18%;这一进步显着地推动了其商业化的进程。然而,要想实现有机光伏器件的实际应用,一个关键的挑战是在光活性层足够稳定的情况下获得高的器件效率。目前,非富勒烯有机太阳能电池的光伏效率还低于钙钛矿太阳能电池且器件长期的稳定性也远未达到实际应用的标准。因此,为了进一步改善有机光伏器件的效率和稳定性,在本论文中,我们发展了揭示器件性能演化的多尺度激发态动力学新模型,构筑了超快光物理机制与超慢稳定性过程间的本质联系,以时间和空间为主要研究脉络,对激子扩散、空穴转移和非富勒烯受体动力学聚集等行为进行了深入的探索与讨论,具体研究内容如下所述:（1）氟化和氯化策略的应用催生了大量新型的有机功能材料,并在提高有机太阳能电池器件效率方面取得了巨大的进步。然而,在这些高性能有机光伏体系中,它们对光生载流子动力学的影响机制仍然不清晰。在本部分工作中,依托于PBDB-T、PBDB-T-2C1、ITIC和IT4F组成的2×2矩阵光伏体系,我们系统地研究了有无氯化的给体和有无氟化的受体之间的相互作用机制。实验结果表明给体的氯化可以增强激子的扩散和弛豫速率并且促进正极化子的提取。基于IT4F受体的光伏体系具有更加高效的电荷转移和更大数量的长寿命极化子,这非常有利于电荷载流子的产生。氟化和氯化的协同效应改善了激子的离域、减小了激子的束缚能和库仑捕获半径进而增加了电荷分离的效率并且降低了双分子复合的可能性。此外,同时应用氟化和氯化可以优化分子堆积和纳米尺度的相分离,从而促进激子的扩散、解离以及电荷的传输。本部分工作主要探索了氟化和氯化策略对于这些基本光物理机制的影响,不仅可以为高性能有机材料的发展提供新颖的视野,而且对加强器件效率有着积极的意义。（2）基于三元策略协同地应用富勒烯衍生物和非富勒烯受体各自的优势是一种同时改善器件效率和稳定性的有效方法。在本部分工作中,我们把ICBA作为额外组分掺入到高效率的PBDB-T-2F:BTP-4Cl中制备三元电池。接触角实验结果证实了 ICBA和BTP-4Cl具有较好的兼容性,这表明少量非晶态的ICBA主要分布在BTP-4Cl中从而形成混合良好的受体相,这显着地减小了由于过大的相分离导致的激子衰减损失,并且增强了三元共混薄膜形貌的稳定性。添加适量的ICBA不仅可以诱导其与BTP-4C1之间长程的共振能量转移,而且改善了 BTP-4C1和PBDB-T-2F之间超快的空穴转移速率,这促进了实际电池内更加高效的电荷产生。基于增强的光子捕获特性、促进的电荷转移效率、更加平衡的电荷传输特性以及更加稳定的微纳形态结构等优势,三元有机光伏器件展示出超过16.5%的平均效率和优越的光耐受性。本部分工作的研究结果表明使用富勒烯衍生物作为双功能添加剂在同时提高器件的效率和光稳定性方面具有巨大的潜力。（3）皮秒时间尺度上长程的激子扩散是有机光伏器件工作机制中的一个关键步骤;然而在三元有机太阳能电池中从较宽的时间尺度上调控这一过程仍然面临严峻的挑战。在本部分工作中,我们将球形的富勒烯衍生物PC71BM作为第三元分别引入到两种具有代表性的PM6:IT4F和PM6:BTP-4C1体系中,获得了同时加强的光伏性能和热稳定性;并且系统地揭示了激子扩散行为如何在从超快到超慢的时间尺度上得到显着地改善和维持。激子扩散的改善可以归因于两种不同的机制:1)双Forster共振能量转移促进了激子的定向扩散并且快速地猝灭了高能激发态进而稳定了“能量给体”。2)三元体异质结光活性层更加优化的多尺度形貌诱导了大量的给受体界面区域,缩短了激子扩散的实际距离并提高了微纳形态结构的稳定性。最终,应用激子-激子湮灭策略定量计算的双FRET效应诱导的IT4F单重态激子的扩散长度超过了 10 nm。本部分工作不仅从调控激子扩散的角度上为增强光伏性能和稳定性提出了新颖的策略,而且丰富了富勒烯受体的工作机理,为今后以非富勒烯受体为主的有机光伏器件的进一步发展提供了更多的选择和思路。（4）亚稳态形貌的衰减是现阶段有机光伏器件走向实际应用的一个重要挑战。在本部分工作中,我们通过使用多功能化的合金态来抑制Y系列非富勒烯受体在老化过程中的动力学聚集行为,进而实现了高性能三元电池的成功构筑。选取自稳定的聚合物受体PDI-2T和小分子给体DRCN5T作为第三组分,将类合金模型分别应用到高效率的PM6:BTP-4Cl二元本征体系的主给体和主受体材料中,同时提高了器件的效率和存储稳定性。在这两个三元有机光伏体系中,两种不同的工作机制可以揭示合金态的稳定性功能:1)受体合金增强了 BTP-4Cl分子的构象刚性,抑制了其分子内的振动,使高能激发态快速弛豫,从而稳定了 BTP-4C1受体。2)给体合金优化了 PM6聚合物的纤维网络微结构,抑制了 BTP-4Cl分子缓慢的动力学扩散和聚集。此外,基于优越的体异质结形貌稳定性,三元有机太阳能电池中的非辐射缺陷捕获系数大幅度降低,而且没有形成长寿命的捕获电荷。本部分工作的实验结果强调了可以通过构筑多功能化的合金态来增强三元有机太阳能电池长期稳定性的新型保护机制。
刘洁[4]（2021）在《两种桥联羧基卟啉与桥式环糊精的分子组装及其功能研究》文中进行了进一步梳理作为超分子化学研究核心之一的功能分子组装一直是超分子化学和纳米材料的重要研究前沿。得益于各自的优势,卟啉和环糊精作为两类重要组装基元在功能分子组装中得到了广泛研究,而通过主客体相互作用将两者有效结合更是构筑了系列新型功能超分子组装体。目前,关于卟啉及其与环糊精的分子组装主要集中单卟啉衍生物,而桥联卟啉衍生物将提供更独特的组装基元和更丰富的组装行为。基于此,本文以两类桥联羧基卟啉和系列桥式多聚环糊精为组装基元,通过主客体相互作用构筑了系列超分子组装体,并对组装体的功能进行了详细探究。本论文内容主要如下:1.简要介绍了超分子化学和分子组装的概念及发展,并对卟啉分子及其与环糊精构筑功能分子组装体的最新研究成果进行了综述。2.设计合成了苯桥联羧基卟啉和偶氮苯桥联全甲基化β-环糊精为组装基元,利用偶氮苯顺反两种构型,通过主客体相互作用分别构筑了纳米片和纳米粒子,并实现了两种组装体在光照刺激下的形貌转换。随后,进一步探究了两种组装体在能量传递和细胞成像中的应用。3.利用苯桥联羧基卟啉和均三苯基苯桥联三聚环糊精、四苯乙烯桥联四聚环糊精为组装基元,通过羧基卟啉与全甲基化β-环糊精强的主客体相互作用构筑了具有孔状单元的二维超分子纳米层。随后,探究了两种组装体在水溶液中对富勒烯的捕获行为。4.设计合成柔性偶氮苯桥联羧基卟啉和锌卟啉桥联四聚环糊精,并以此构筑了具有孔状结构的多维超分子组装体。进一步探究了其光致异构行为及其在水溶液对富勒烯的捕获和氮氧自由基的清除性能。
范谱[5]（2021）在《活性层和缓冲层修饰对有机太阳能电池性能的影响研究》文中指出在最近的十几年里,体异质结（Bulk Heterojunction,BHJ）有机太阳能电池（Organic Solar Cell,OSC）因其轻质、材料种类广泛、可柔性制备以及瞩目的光电转化效率等优点而被人们所关注。近期,由于研究人员在有机材料的合成及器件结构工艺优化方面的努力,OSC已经获得了超过18%的光电转换效率（Power Conversation Efficiency,PCE）,这意味着OSC在大规模商业化应用方面具有十分广阔的前景。有机太阳能电池的结构主要由光活性层,缓冲层和电极组成,其中光活性层（Active Layer）主要将吸收的光子转换为载流子,而缓冲层（Buffer Layer）则起到收集与传输这些载流子的功效。因此,活性层及缓冲层的修饰对提升OSC的光电性能起到了至关重要的作用。基于这一点,本论文主要聚焦于对体异质结OSC活性层和缓冲层的优化这两个方面来进行研究,主要的目的是探索新的方法来提高器件的性能。具体内容分为以下四个部分:一、铱配合物掺杂活性层制备三元有机太阳能电池的研究由多种光活性材料混合形成三元体系BHJ-OSCs可以有效地扩宽活性层的吸收光谱及加速载流子的传递速率。本工作通过在poly-3（hexylthiophene）（P3HT）:[6,6]-phenyl-C71 butyric acid methyl ester(PC71BM)体系的二元有机太阳能电池中掺杂铱配合物bis（1-phenylisoquinoline）acetylacetonate iridium（Ir（piq）2acac）制备三元有机太阳能电池,研究铱配合物在P3HT:PC71BM体系的二元有机太阳能电池中掺杂产生的F（?）rster能量传递机制,同时探究了溶剂挥发退火对铱配合物掺杂后的三元活性层形貌影响。由于铱配合物与主体材料之间的F（?）rster能量传递机制,外加铱配合物对三元混合活性层的薄膜自组装调控效果,使得掺杂铱配合物的三元器件的光电转换效率相对二元器件从2.99%显着增加到到4.44%,提高了48.5%。二、光交联剂做为固体添加剂对有机太阳能电池性能的影响在实现有机太阳能电池商业化应用的发展道路上,光电转换效率和稳定性是至关重要的两个因素。作为一种十分有潜力的添加剂,固体添加剂可以有效地调整活性层形貌和优化器件的性能。光引发剂Bifunctional Bis-benzophenone（BP-BP）被首次应用在非富勒烯体系的PBDB-T:ITIC活性层中作为固体添加剂,以取代传统的溶剂添加剂。对PBDB-T:ITIC:BP-BP混合薄膜的研究发现,BP-BP的加入能优化聚合物PBDB-T分子间的π-π堆积,并改善薄膜的表面形貌,进而优化活性层中激子解离的效率,使载流子的传输能力更加平衡。通过添加适量BP-BP,有机太阳能电池的短路电流和填充因子均得到显着提高,光电转换效率从10.61%增加到11.89%。更重要的是,用BP-BP优化后的器件表现出优异的重复率,其PCE表现出对活性层厚度的不敏感性。最后,基于BP-BP固体添加剂的未封装器件在空气中的热稳定性也得到了提高。三、N型小分子作为有机太阳电池的界面修饰层的机理研究金属氧化物缓冲层和活性层之间的界面接触是影响器件性能的重要因素。首次通过真空热蒸镀法将有机小分子材料N,N-Dioctyl-3,4,9,10-perylenedicarboximide（PTCDI-C8）作为修饰层制备在氧化锌（ZnO）阴极缓冲层上。对修饰后的薄膜形貌进行表征可以发现,溶液法制备活性层的过程不仅不会破坏蒸镀的PTCDI-C8小分子层,反而会降低小分子修饰层的表面粗糙度,改善缓冲层和活性层之间的界面接触状况。进一步地通过电学相关测试表征发现,PTCDI-C8修饰层的引入可以降低ZnO的功函数,从而提升载流子在活性层和阴极缓冲层之间的迁移率,并降低了激子从活性层传输到阴极缓冲层时的复合几率。最后,通过在poly[4,8-bis（5-（2-ethylhexyl）thiophen-2-yl）-benzo[1,2-b:4,5-b]dithiophene-co-3-fluorot hieno[3,4-b]-thiophene-2-carboxylate]:[6,6]-phenyl-C71-butyricacid methyl ester(PTB7-Th:PC71BM)体系的有机太阳能电池体系中引入PTCDI-C8修饰层,使得器件的光电转换效率从8.26%提升到9.29%。四、聚合物修饰氧化锌纳米颗粒作为有机太阳能电池缓冲层在大粒径（平均粒径60 nm）的ZnO纳米颗粒缓冲层中引入低成本的绝缘聚合物聚苯乙烯（PS）来研究其对薄膜形貌和器件性能的影响。相关测试结果表明,PS的掺杂不仅能够提高ZnO纳米颗粒的薄膜质量,形成更致密、更平滑和更均匀的ZnO缓冲层薄膜;同时疏水性的PS可以修饰亲水性ZnO薄膜的表面性质,优化金属氧化物缓冲层和有机活性层之间的界面接触。与对照件相比,加入了PS的器件的短路电流,填充因子还有PCE均得到了明显的提高。对于富勒烯体系的PTB7-Th:PC71BM和非富勒烯体系的PBDB-T:ITIC太阳能电池,它们对应的PCE分别增长了18.1%和15.8%,器件的可重复率和空气稳定性也得到了提升。当使用柔性衬底时,掺杂了PS的器件相较于未掺杂器件具有更好的机械耐久性。综上所述,本工作从不同角度探索了功能材料在修饰有机太阳能电池活性层和缓冲层中的应用,提出了优化器件整体性能的新思路。在提升了有机太阳能电池PCE的同时,还从薄膜形貌,光电性质和工业生产角度分析了不同修饰方法对器件的影响,为推动有机太阳能电池的大规模商业应用提供了简单而有效的方案。
郭雨晴[6]（2021）在《“引达省并二噻吩-靛红-罗丹宁”非富勒烯受体的光伏器件性能研究》文中研究说明近年来,随着人类社会的发展,人们对化石能源的需求量日渐增加,随之而来的环境污染问题也日渐加剧,所以世界各国都在寻找清洁无污染的新能源来代替化石能源,以缓解目前的全球变暖问题。而太阳能以其来源广泛、能源清洁、能量高、可再生等优势显示了其巨大的开发潜力,光伏器件可将太阳能直接转换为电能极大地便利了太阳能的使用,因此受到了广泛关注和重视。除了已经商业化硅太阳能电池,诸多新型太阳能电池技术同样是研究的热点,如有机太阳能电池等。富勒烯及其衍生物受体材料在有机太阳能电池发展中占有举足轻重的地位,仍是使用最广泛、最经典的受体材料。但由于其吸收范围窄、能级调控难、薄膜中易自聚集、机械柔韧性差等因素使得其发展收到了极大地限制。因此,开发能够克服富勒烯及其衍生物的这些缺点并保持其优良性能的新型受体成为了近年来有机光电领域的研究方向。目前,非富勒烯受体以其结构易修饰、易于合成和纯化、吸收范围较广和能级可调控等优势受到了广泛的关注,处于高速发展中。当前文献报道的体异质结有机光伏器件的效率已经突破18%,被认为是最有希望推动有机光伏产业化的方向。因此,设计并合成低成本、高效率、高稳定性的非富勒烯小分子受体,研究其分子结构影响器件能量转化效率的内在机理,并进一步提高器件的能量转化效率是有机太阳能电池领域研究的几大关键科学问题。本论文基于有机太阳能电池器件的制备与机理,探索了分子结构、能级、成膜过程等对器件性能的影响,主要内容如下:（1）使用实验室新合成的主链骨架相同的近红外窄带隙给体材料匹配不同的受体材料,制备近红外半透明有机太阳能电池器件,并对其进行性能测试和机理分析,以分析近红外给体材料结构的微调控对器件性能的影响,还通过不同的测试方法检测了其能否应用于有机光电探测器领域,为该行业提供一定的经验。（2）通过使用实验室合成的新型A-D-A结构的“引达省并二噻吩-靛红-罗丹宁”非富勒烯小分子受体材料WH1和WH7,两种物质的主要结构差别是端基的不同,将这两种材料作为电子受体材料用于制备有机太阳能电池器件,通过调整不同给体材料与其能级的匹配程度、给受体比例、成膜工艺等不同的实验方法对器件制备途径进行调整,从而优化器件的各项光伏性能参数,提高有机太阳能电池器件的效率。随后还通过器件物理的表征,对器件的工作机理进行较为深入的探讨,进而分析基于两种新型有机半导体小分子受体材料由于结构的差别,从而导致制备的有机光伏器件性能差异的原因。因此,我们通过器件机理分析的结论,可以为新型有机半导体受体材料的合成提供设计方向。（3）最后,针对有机太阳能电池器件优化途径进行了探究,通过使用增强活性层的光学吸收,灵活地选择吸收光谱互补且能级匹配的给、受体组合,D/A比例,退火处理和添加剂工艺五种方法,对不同的有机半导体材料体系进行器件性能优化。这些探索工作为提高有机太阳能电池领域的效率提供了经验性指导。
刘书利[7]（2019）在《新型拓扑结构稠环芳烃分子的设计合成及其构效关系的探究》文中研究表明稠环芳烃分子因其独特的共轭结构在有机光电、生物光电领域有着非常广阔的应用前景。但是,由于稠环芳烃共轭离域大、分子间相互作用强,使得该类分子溶解性低、稳定性差,严重限制了这类材料的进一步应用。因此设计合成具有良好溶解性且具有新型拓扑结构特征的稠环芳烃分子具有重要意义。本论文设计合成了一系列具有新型拓扑结构的稠环芳烃分子,通过改变共轭体系的扭曲程度、侧链工程等方法改善材料溶解性,同时根据材料结构特点将材料应用于有机场效应晶体管、有机太阳能电池器件的制备,并首次将具有高度扭曲的稠环分子通过共沉淀法制备纳米颗粒应用于生物成像及光动力治疗领域。具体内容如下:1.设计探索了一种非过渡金属催化的新型串联反应路线,合成了三种以咔唑为核、含有硫原子的并苯类衍生物DTB[23]Cz,DTB[32]Cz和DTB[32,34]Cz。通过基础表征以及理论计算研究了目标分子的基础光电性质,通过热重分析以及差示扫描量热法对分子热力学性质进行研究。此外还研究了它们在溶液处理OFET器件中的半导体性质。其中基于DTB[32,34]Cz的器件在不同的活性层厚度下均表现出大致相同的载流子迁移率,说明具有非线性结构的角型分子在制备有机场效应晶体管时对于活性层厚度依赖性较小,这一结论为开发合成可用于制备厚膜器件材料有重要的启示意义。2.发展一种普适性的合成方法来合成一种稠环芳烃兼具三亚苯以及三聚茚/三聚咔唑的结构特点。首先选择咔唑为原料通过逐步交叉偶联反应以及Scholl成环反应用来制备目标分子,由于咔唑成环反应时的区域选择效应,没能得到完全中心对称的稠环芳烃分子。优化设计思路后,选择三甲基三亚苯作为原料通过交叉偶联以及Pd催化的苄基与卤素偶联反应制备一系列高度中心对称的具有三亚苯和三并茚结构特性的TP系列稠环分子。由于TP系列分子的高度中心对称以及拓展的共轭结构,所以仔细研究了典型分子TP-A在溶液以及固体状态下的自组装特性,并用空间限制电流法测得材料具有较高得单载流子迁移率(0.41 cm2 V-1 S-1),为开发设计新型C3对称稠环分子及其应用提供参考。3.设计合成了以芘为核的基于PDI分子的非富勒烯受体衍生物27-Py-PDI和49-Py-PDI,两个分子互为同分异构体。通过理论计算发现同分异构分子的分子几何构型存在巨大差异,27-Py-PDI分子展现较好的平面性而49-Py-PDI分子则展现出严重的扭曲共轭结构,且分子几何结构对分子的光电性能、电荷迁移率、形貌和光伏器件性能起着至关重要的作用。根据光谱、能级互补原则,选择PTB7-Th聚合物做给体制备了有机太阳能器件,基于PTB7-Th/49-Py-PDI体系制备的本体异质结太阳能电池性能相对较好,最高器件效率达到4.53%,值得注意的是此时器件VOC达到1.00 V(远高于PC71BM做受体以及大多数其他非富勒烯受体的开路电压)。实验结果表明,将共轭融合和扭曲的分子特征引入基于PDI的受体中,是实现高VOC值、高电子迁移率和优化形貌的有效方法,是实现高性能非富勒烯太阳能电池受体设计的有效途径。4.设计合成一系列基于PDI的稠环衍生分子（27-Py-PDI,49-Py-PDI以及49-Na-PDI）,其中49-Py-PDI分子因为共轭拥挤导致分子发生扭曲。扭曲分子一方面抑制分子聚集,使得分子具有较强的荧光,荧光量子产率约为0.9;另一方面扭曲结构可以增强分子自旋轨道耦合以及系间穿越几率。通过单线态测试筛选,发现扭曲分子49-Py-PDI具有较高的单线态氧产率（0.59）。用水溶性的DSPE-PEG 2000作包覆剂,将49-Py-PDI制备成单一分散的、具有高荧光量子产率的水溶性纳米颗粒。并在细胞及小鼠层面研究了纳米颗粒的肿瘤成像及光动力治疗性质。实验表明,在分子内引入扭曲结构在维持共轭分子较强荧光同时可以提高材料的单线态氧产率,对于设计合成新型光敏剂具有重要的指导意义。
黄强[8]（2020）在《基于环对苯撑类π延伸共轭碳纳米环结构的合成及性质研究》文中指出作为新型碳材料的一种,碳纳米管因其独特的物理化学等性质引起人们的广泛关注,其侧壁类型及手性的纯度对其性质起着决定性的作用,目前利用有机合成的方法自下而上地制备高纯碳纳米管成为科研工作者的研究热点。本论文的主要研究方向正是利用有机合成方法自下而上地构筑不同结构的扶手椅型碳纳米管的环对苯撑共轭片段。通过功能化环对苯撑结构,可以得到多种弯曲环对苯撑的π延伸结构,探索了其在光电、超分子、气体吸附、膜分离等方面的相关性质,具体研究工作如下:（1）利用π延伸的石墨烯纳米片和环对苯撑弯曲结构,合成了两种新颖的皇冠状共轭分子化合物TCR和HCR。研究了它们和富勒烯C60的超分子主客体作用,发现当碳环直径固定时,其结合常数随着π结构的延伸而增加,最大的络合常数可达2.33 × 107 M-1。在光照射下,将这些分子环与富勒烯C60形成的超分子复合物作为作为光导层,会产生明显的光电流,化合物HCR与C60复合物的光照电流与暗电流相比增加了 1 000倍。超快光谱实验表明化合物HCR和TCR（电子给体）与富勒烯C60（电子受体）之间存在有效的光诱导电子转移过程。弯曲共轭分子HCR和TCR的合成为开发更大共轭的碳纳米管片段的合成提供了借鉴,其明显的光电活性也为进一步开发该类材料在光电器件中的应用提供了实验基础。（2）设计并合成了含有两个氯原子的双功能化的环对苯撑单体,利用镍催化的聚合反应生成了π延伸的新型高分子聚合物PS1,它完全由sp2杂化的碳原子组成,可以看做是扶手椅型[8,8]单壁碳纳米管（SWCNT）的聚合物链段。在该高分子聚合物PS1中,环对苯撑单元是碳纳米管的弯曲共轭片段,线性聚对苯撑骨架是碳纳米管一维方向的聚对苯基片段。研究表明,PS1兼具电子传输和空穴传输的性质,分别达到μe～2.0 × 10-5 cm2·S-1和μh～1.2 × 10-5 cm2·V-1·S-1。这个π延伸的高分子聚合物PS1代表了自下而上的合成精确结构和单一手性指数碳纳米管的重要一步,并在电子和空穴输运的器件上有潜在应用价值。（3）利用含有五边形单元和六边形的稠环分子与弯曲分子前驱体结合,合成了新颖的弯曲共轭皇冠分子（MC3）,它可以看做是富勒烯C240的一个弯曲片段。和同样尺寸的环对苯撑相比,具有π延伸结构的MC3的吸收和荧光发射光谱均发生明显的红移;进一步研究了富勒烯C60和C70与MC3之间的超分子主体-客体相互作用,并比较了相互作用的能力,其中C60与MC3显示出较强的超分子作用,络合常数可达到1.43 × 106 M-1。MC3和C60@MC3可分别看做富勒烯C240和最小的稳定碳洋葱（C60@C240）的弯曲共轭片段,也为大碳笼的自下而上合成提供了分子模板。（4）利用含有不同手性的1,1’-联-2,2’-萘酚（BINOL）单元分别和弯曲环苯撑合成子进行钯催化偶联反应得到两个扶手椅型碳纳米环（RCR,SCR）的对映体结构。与先前报道的不存在对称面或反转中心的手性CNT结构中不同,RCR和SCR这对对映体是通过将外来手性源BINOL与弯曲分子连接而形成手性的扶手椅型碳纳米管片段的结构。使用紫外可见光谱、荧光发射（PL）光谱和圆二色性（CD）光谱对它们的光物理性质和手性特征进行了研究。由于其内部具有较大空腔,这对对映体化合物有可能在手性超分子化学和手性催化上有潜在的应用。（5）设计并合成了新的双功能化的环对苯撑单体,利用镍催化的聚合反应生成横向排列的π延伸的高分子聚合物PS2。PS2含有环对苯撑单元和线性聚对苯基的骨架,可看做是规则排列的碳纳米管矩阵分离膜的片段结构,实现了用于不同尺寸金纳米颗粒的分离,分离纳米颗粒的孔径可低至2.6 nm。这种孔状聚合物结构为新型碳基分离膜的设计和应用提供实验基础。
祝熙翔[9]（2020）在《有机和钙钛矿材料激发态下动力学过程的研究》文中研究指明随着科技的高速发展,有机材料和钙钛矿材料具有非常优异的光电特性,使得有机材料和钙钛矿材料在光伏、发光器件和探测器等光电应用方面具有很大潜力,从而使得有机材料和钙钛矿材料受到了器件和材料物理学家的广泛关注和研究。但是有机材料和钙钛矿材料目前距离实际的应用还有一定的距离。此论文利用磁-光-电的综合研究手段对有机和钙钛矿材料在激发态下的基本动力学过程展开了研究,通过研究和理解有机和钙钛矿材料的激发态下的基本输运和动力学物理过程,为材料化学合成和器件物理设计提供新的设计思路,从而进一步改善有机和钙钛矿材料,使其在光电实际应用方面的得到进一步发展。（1）界面传输层的利用对于广泛提高有机光伏效率至关重要。尽管人们关于界面传输层的电学和光学性质有一些基本认识,但是仍然缺少界面传输层对活性层的影响的完整认识。此工作中,基于ITO（玻璃）/PEDOT:PSS/PIDTDTQx:PC70BM/PFN/Al的有机体异质结（OBHJ）太阳能电池系统中,研究了关于界面传输层对器件的物理性能的影响并提出了新见解。通过改变修饰层的结构,在稳态下对器件进行了多次测量,研究了界面传输层在有机BHJ太阳能电池中的作用。实验结果证实了假设,即由于电子/空穴传输层的存在,有机光伏层(活性层,如PIDTDTQx:PC70BM)的光电性能会受到显着影响。通过实验研究基于有机材料PIDTDTQx:PC70BM的BHJ光伏器件界面陷阱相关态密度（DOS）,电子-空穴复合电阻(Rrecomb),复合寿命(τrecomb),激子寿命（τ）,光感应电极化,能量无序特性和磁场光电流,从而揭示并说明了界面修饰层对光伏层光电性能的影响。此实验研究指导人们重新考虑界面传输层在有机BHJ系统中的关键作用,即有机活性层的光电,介电和电子结构特性与界面传输层的存在紧密相关。此实验结果弥补了目前对人们对修饰层在有机太阳能电池中的两个主要认识:（i）由于界面传输层的存在,有机材料活性层的性质几乎没有改变（ii）它们主要有助于电荷载流子的提取和注入。（2）非富勒烯受体有机太阳能电池中,即使使用相对较小的驱动力也可以发生高效的激子解离,但尚不清楚在非富勒烯受体系统中存在的潜在能量损失,包括激子解离和电子-空穴复合。由于光伏层中分子随机分布以及存在给体-受体互穿网络,使得能量紊乱成为有机半导体和有机光伏层中的能量损失特征参数。与球形富勒烯衍生物类似物（如PCBM）相比,非富勒烯受体的分子结构完全不同,因此对非富勒烯受体有机太阳能电池陷阱相关的能量无序特性和分布的全面理解是进一步减少开路电压(Voc)损失的关键。在这项工作中,制备了结构为ITO（玻璃）/Zn O/PBDB-T:ITIC/Mo O3/Al的高效非富勒烯有机体异质结太阳能电池。光伏层中的聚合物给体PBDB-T和非富勒烯受体ITIC形成了有效的互穿网络结构。通过使用无损阻抗光谱技术对非富勒烯太阳能电池器件进行了测量,实验结果揭示了在此器件中存在表面和体陷阱态。更重要的是,通过不同频率下电容-电压测试结果得到两个和三个电容峰位可以看出,在非富勒烯受体的光伏层中存在深和浅的陷阱态,而且它们在能隙中具有不同的能量位置。此外,利用泵浦探测激光光谱测量（超快光谱测试）,发现陷阱态位于光吸收带边缘以下。这项工作对基于非富勒烯受体的有机体异质结系统中的陷阱态提供了新的认识,对最小化器件的能量损失从而优化器件性能具有重要意义。（3）在准二维钙钛矿薄膜中,发现了一个新的实现上转换光致发光（PL）方法,即:在通过在溶液处理准二维钙钛矿薄膜（PEA）2（MA）4Pb5Br16,n=5)中,直接用连续波（CW）红外光激发直接激发间隙态来生成两光子上转换光致发光。具体地,通过用CW 980nm激光激发来激发间隙态,观察到具有可见光且发光峰位位于520nm峰值的PL。同时,激发光与光致发光强度依赖关系测试结果表明在准二维钙钛矿膜中上转换PL是双光子吸收过程。此外,通过减小准二维钙钛矿薄膜的n值,发现会减小间隙态从而导致双光子上转换PL信号的急剧减小。这证实了间隙态确实是产生准二维钙钛矿中的双光子上转换PL的主要原因。此外,机械刮擦的实验结果表明,不同的n值纳米层在准二维钙钛矿薄膜中是均匀地排布而成的,从而能够产生多光子上转换光。更重要的是,实验发现双光子上转换PL对外部磁场很敏感,这表明间隙态本质上是空间扩展态。最后,偏振光相关的上转换PL研究表明,间隙态通过轨道-轨道相互作用,形成空间扩展态,从而在准二维钙钛矿中形成多光子上转换光致发光。
刘广洪[10]（2020）在《基于小分子受体的高性能有机可见-近红外光探测器的研究》文中认为现代社会是信息社会,信息技术的发展对提高人的生活水平具有重要的战略地位。光电探测器接收光照辐射,将光信息转化成易于加工、处理和运算的电信号,提供光电传感的基本信号,否则后续的信息传递、信息处理如无源之水。就可见光-近红外波段的光电探测技术而言,其应用涵盖图像传感器到人脸识别、环境监控、军事红外制导、红外遥感、无损探伤、物质分析等各领域,可见-近红外光探测器都有不可替代的作用。与无机探测器对比,基于有机半导体材料的光电探测器拥有溶液加工、光学吸收谱范围及电子能级可调节等优势。随着非富勒烯小分子受体的出现,可探测波段覆盖可见光-近红外区域。但是各项参数性能优异、近红外响应、限制因素分析报道相对可见光探测较少。本博士学位论文的第一部分研究内容,在于利用新型小分子受体,结合不同器件结构与优化条件,从注入势垒、噪声、激子解离与光电流形成受限因素等角度,分析论证光电探测器性能提升的原因。学位申请人选用两种吸收互补的材料,宽带隙的电子给体材料PBDTTT-C-T（基于苯并二噻吩benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene单元的共轭聚合物）与窄带隙的电子受体材料FOIC（稠合八烷基fused octacylic）共混形成本体异质结,结合电子能级、电致发光和光致发光等测量结果,确认体系存在高效的光诱导电子转移与空穴转移通道,因而可以实现涵盖从紫外-可见光-近红外（短波）350-950 nm范围的宽光谱响应。研究比较传统正置结构和倒置结构对器件性能的影响,发现倒置器件电子注入势垒从0.88 e V增加到1.48e V,在-1 V的偏置电压下,暗电流密度可有效降低两个数量级至8.3×10-10 A cm-2。结合使用较厚的光活性层,器件具有旁路电阻大、热噪声低的特性。利用傅里叶频谱分析仪,确定了器件的总噪声电流低至10-14A Hz-1/2,900 nm噪声等效功率为3.8×10-14 W Hz-1/2,可探测0.24 p W cm-2强度的微弱信号。据此可以计算确定器件的比探测率在430-920 nm范围可达到1×1013Jones以上。同时,研究还测量确定探测器的线性动态范围达到106 d B,上升沿与下降沿分别为12μs与14μs,-3 d B与-6 d B的截止频率分别为30 k Hz与60 k Hz,达到图像级传感器要求,可实现清晰成像。本博士学位论文的第二部分研究内容,基于吡嗪PTQ和异靛蓝PTIIG两个近红外系列材料的光电探测器,探索了其性能影响制约因素。学位申请人通过调整肖特基势垒结高度、使用不同特性的非富勒烯受体以及使用添加剂等手段,结合电容-频率测试,分析研究了介电常数以及能级态分布对器件性能的影响。重点探究了基于异靛蓝衍生物PTIIG-DTO用于制备高性能近红外光电探测器的前景。该材料介电常数高达12,理论上激子束缚能会低至50 me V,为制备基于金属-有机半导体异质结的光电探测器提供理想的研究体系。通过制备基于单一纯相材料为光活性层的肖特基势垒结器件,发现其在600-1600 nm范围内可探测的光响应,并在1000 nm处外量子效率为0.18%。尽管这一数值较基于给受体的本体异质结型器件低1-2个数量级,但是仍然达到了同类器件的最好水平之一。研究分析了具有高的介电常数PTIIG-DTO与电子受体HJF5所构成的本体异质结体系,性能偏离预期值的原因。经过缺陷分析可以确认,PTIIG-DTO中存在一定的深能级缺陷,自由载流子会被这些缺陷捕获,形成SRH复合（Shockley-Read-Hall recombination）,造成光生电流的损耗。基于该体系光探测器的性能,研究发现,通过在溶液中引入0.5%氯奈添加剂,可优化活性层形貌,降低带尾的能量无序度,从而降低深能级缺陷密度。本博士学位论文的第三部分研究内容,围绕实现具有光波段选择性的光探测器开展工作。这部分的工作基于一系列近红外响应电子给体聚合物和传统电子受体材料PCBM或新型窄带隙电子受体材料开展。研究工作探索了电子受体含量、器件结构、不同体系给受体比例、活性层厚度及电极界面缓冲层等因素对光探测器的光波段选择性的影响。通过上述影响因素的综合优化,在PBDTTT-C-T:ITIC体系与PDPP3T:Y6体系中实现了比探测率达到2×1011 Jones的窄光谱响应近红外探测器,两者的半峰宽都在50nm,前者响应峰值在800 nm,后者响应峰值在940 nm。获得的光波段选择性光探测器的性能达到同类器件的最好水平之一。
二、富勒烯有机溶液光致荧光研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、富勒烯有机溶液光致荧光研究（论文提纲范文）
（1）相区特性调控对有机光伏器件光物理过程及性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号缩写 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机光伏发展史 |
| 1.3 有机太阳能电池工作原理 |
| 1.4 有机太阳能电池的性能参数及器件结构 |
| 1.4.1 性能参数 |
| 1.4.2 电池结构 |
| 1.5 有机太阳能电池研究中面临的机遇和挑战 |
| 1.6 论文选题及研究内容 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 实验设备 |
| 2.1 光学表征系统 |
| 2.1.1 基本光学性能表征设备 |
| 2.1.2 时间分辨荧光光谱 |
| 2.1.3 超快瞬态吸收光谱 |
| 2.2 微纳结构表征系统 |
| 2.2.1 原子力显微镜(AFM) |
| 2.2.2 X射线散射 |
| 2.3 器件制备及性能表征 |
| 2.3.1 有机太阳能电池的制备 |
| 2.3.2 有机太阳能电池器件性能表征 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 共混比例变化对非富勒烯有机光伏体系中电荷转移动力学影响的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 器件制备 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 共混比例变化对高效有机光伏PM6:Y6体系中开路电压影响的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 光学表征 |
| 4.2.3 AFM和NR测量 |
| 4.2.4 薄膜和器件制备 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 超低受体组分全聚合物有机光伏体系室内采光性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 薄膜表征 |
| 5.2.3 薄膜和器件制备 |
| 5.2.4 器件测试 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| PAPER 1 |
| PAPER 2 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）长寿命高效率钙钛矿光伏器件性能优化及机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 钙钛矿光伏的发展历程 |
| 1.2 钙钛矿材料的优缺点 |
| 1.2.1 钙钛矿材料组成 |
| 1.2.2 钙钛矿材料的光学特性 |
| 1.2.3 钙钛矿材料的电学特性 |
| 1.3 钙钛矿光伏器件的结构 |
| 1.3.1 介孔结构 |
| 1.3.2 平面结构 |
| 1.3.3 无空穴传输层结构 |
| 1.4 钙钛矿太阳能电池的工作原理及性能参数 |
| 1.5 提升钙钛矿太阳能电池的性能的主要手段 |
| 1.5.1 前躯液的制备策略 |
| 1.5.2 活性层薄膜的制备策略 |
| 1.5.3 传输层薄膜的制备策略 |
| 1.5.3.1 电子传输层 |
| 1.5.3.2 空穴传输层 |
| 1.5.3.3 缓冲层 |
| 1.6 钙钛矿太阳能电池存在的问题 |
| 1.6.1 稳定性 |
| 1.6.2 Pb的毒性问题 |
| 1.7 本论文的研究思路和主要内容 |
| 第二章 优化电荷传输层来调控界面电荷积累制备高效钙钛矿太阳能电池 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 材料以及器件的制备过程 |
| 2.2.2 器件的测试 |
| 2.3 载流子传输层的逐步改善对器件性能的影响 |
| 2.4 平面异质结PSCs器件的物理模型的提出 |
| 2.5 传输层替换对薄膜的光谱和形貌的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 C_(60)辅助钙钛矿成膜备高效稳定的太阳能电池 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 器件制备 |
| 3.2.2 器件表征手段 |
| 3.3 C_(60)的掺杂对于器件性能的影响 |
| 3.4 C_(60)的掺杂对于活性层薄膜的影响 |
| 3.5 C_(60)的掺杂对于薄膜和器件稳定性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 乙胺盐酸盐作为添加剂诱发钙钛矿晶粒的二次生长 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料的制备 |
| 4.2.2 器件制备 |
| 4.2.3 表征手段 |
| 4.3 钙钛矿薄膜的晶粒长大机理及晶粒尺寸控制 |
| 4.3.1 标准薄膜中的正常晶粒生长 |
| 4.3.2 EA-4薄膜中的二次晶粒生长 |
| 4.4 钙钛矿薄膜的光物理性质 |
| 4.5 钙钛矿器件性能的影响 |
| 4.6 钙钛矿器件稳定性的探索 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 苯丁胺碘盐后处理制备2D/3D高效钙钛矿太阳能电池 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料的制备 |
| 5.2.2 器件制备 |
| 5.2.3 表征测试 |
| 5.3 证明形成了2D/3D混合维度异质结 |
| 5.4 2D/3D钙钛矿的薄膜特性表征 |
| 5.5 2D/3D钙钛矿太阳能电池的性能 |
| 5.6 2D/3D PSCs的稳定性研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）非富勒烯有机太阳能电池多尺度激发态动力学及稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机太阳能电池简介 |
| 1.2.1 有机太阳能电池的发展历程 |
| 1.2.2 有机太阳能电池的器件结构 |
| 1.2.3 有机太阳能电池的光伏参数 |
| 1.2.4 有机太阳能电池的工作原理 |
| 1.3 非富勒烯有机太阳能电池激发态动力学机制 |
| 1.3.1 多时间尺度激发态过程研究的难点与重要性 |
| 1.3.2 有机太阳能电池稳定性研究的难点与重要性 |
| 1.4 本论文的研究思路和研究内容 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 有机太阳能电池中卤化对载流子动力学的作用机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 器件制备 |
| 2.2.3 实验表征 |
| 2.2.4 实验方法 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 有机光伏材料的基本特性 |
| 2.3.2 有机光伏器件的性能参数 |
| 2.3.3 激子解离与电荷传输特性 |
| 2.3.4 介电常数与载流子迁移率 |
| 2.3.5 多时间尺度激发态动力学 |
| 2.3.6 多空间尺度体异质结形貌 |
| 2.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 三元有机太阳能电池中形貌调制的空穴转移动力学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 器件制备 |
| 3.2.3 实验表征 |
| 3.2.4 实验方法 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 有机光伏材料的基本特性 |
| 3.3.2 有机光伏器件的性能参数 |
| 3.3.3 激子与电荷载流子的行为 |
| 3.3.4 多空间尺度体异质结形貌 |
| 3.3.5 电荷转移与能量转移机制 |
| 3.3.6 形貌调制空穴转移动力学 |
| 3.3.7 有机光伏器件的光稳定性 |
| 3.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 三元有机太阳能电池中改善激子扩散的作用机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 器件制备 |
| 4.2.3 实验表征 |
| 4.2.4 实验方法 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 有机光伏材料的基本特性 |
| 4.3.2 有机光伏器件的性能参数 |
| 4.3.3 能量转移调制的激子扩散 |
| 4.3.4 定量计算激子的扩散长度 |
| 4.3.5 微纳结构调制的激子扩散 |
| 4.3.6 激子扩散行为的热稳定性 |
| 4.3.7 激子扩散调制机制普适性 |
| 4.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 三元有机太阳能电池中增强存储稳定性的作用机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 器件制备 |
| 5.2.3 实验表征 |
| 5.2.4 实验方法 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 有机光伏材料的基本特性 |
| 5.3.2 有机光伏器件的性能参数 |
| 5.3.3 多时间尺度激发态动力学 |
| 5.3.4 多空间尺度体异质结形貌 |
| 5.3.5 有机光伏器件存储稳定性 |
| 5.3.6 两种合金态的稳定性功能 |
| 5.3.7 计算非辐射缺陷捕获系数 |
| 5.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| Paper 1 |
| Paper 2 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）两种桥联羧基卟啉与桥式环糊精的分子组装及其功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 超分子化学及分子组装概述 |
| 第二节 基于卟啉分子构筑的功能超分子组装体 |
| 1.1 卟啉的结构特点 |
| 1.2 卟啉分子构筑的功能超分子组装体 |
| 1.2.1 基于静电相互作用的卟啉功能超分子组装体 |
| 1.2.2 基于手性诱导的卟啉功能超分子组装体 |
| 1.2.3 基于配位作用的卟啉功能超分子组装体 |
| 第三节 基于卟啉和环糊精构筑的功能超分子组装体 |
| 2.1 环糊精的结构特点 |
| 2.2 卟啉与环糊精构筑的功能超分子组装 |
| 2.2.1 基于卟啉与单环糊精功能超分子组装体 |
| 2.2.2 基于卟啉与多环糊精功能超分子组装体 |
| 第四节 本文立题思想 |
| 第二章 苯桥联双羧基卟啉与偶氮苯桥联环糊精构筑的功能超分子组装体 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 实验部分 |
| 2.1 化合物的合成 |
| 2.1.1 客体G_1的合成 |
| 2.1.2 主体H_1与H_2的合成 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 2.2 苯桥联羧基卟啉G_1的自组装行为研究 |
| 2.3 苯桥联羧基卟啉G_1与全甲基化β-环糊精H_1的键合及组装行为研究 |
| 2.4 苯桥联羧基卟啉G_1与偶氮苯桥联环糊精H_2的键合及组装行为研究 |
| 2.4.1 客体分子 G_1与主体分子 H_2组装键合行为研究 |
| 2.4.2 G_1@H_2两种形貌组装体往复性研究 |
| 2.5 G_1@H_2两种形貌组装体细胞毒性评估与细胞成像 |
| 2.6 G_1@H_2两种形貌组装体与染料分子的FRET作用研究 |
| 2.6.1 G_1@H_2两种形貌组装体与罗丹明B的 FRET作用研究 |
| 2.6.2 G_1@H_2两种形貌组装体与AIE染料的FRET作用研究 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 苯桥联羧基卟啉与刚性桥联多聚环糊精的功能分子组装 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 实验部分 |
| 3.1 化合物的合成 |
| 3.1.1 主体H_3的合成 |
| 3.1.2 主体H_4的合成 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 3.2 苯桥联羧基卟啉G_1与均三苯基苯桥联环糊精H_3的键合及组装行为研究 |
| 3.3 苯桥联羧基卟啉G_1与四苯基乙烯桥联环糊精H_4的键合及组装行为研究 |
| 3.4 组装体 G_1@H_3与组装体 G_1@H_4对富勒烯C_(60)捕捉能力探究 |
| 3.5 复合体G_1@H_3+C_(60)与G_1@H_4+C_(60)对羟基自由基清除性能探究 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 偶氮苯桥联双卟啉与锌卟啉环糊精的功能分子组装 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 实验部分 |
| 4.1 化合物的合成 |
| 4.1.1 客体G_2的合成 |
| 4.1.2 主体H_5的合成 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 4.2 偶氮苯桥联卟啉G_2的自组装行为研究 |
| 4.3 偶氮苯桥联卟啉G_2异构性研究 |
| 4.4 偶氮苯桥联卟啉G_2与锌卟啉环糊精H_5的键合及组装行为研究 |
| 4.5 组装体G_2@H_5对富勒烯C_(60)捕捉能力探究 |
| 4.6 复合体G_2@H_5+C_(60)对氮氧自由基清除性能探究 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附图 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的科研成果清单 |
（5）活性层和缓冲层修饰对有机太阳能电池性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 有机太阳能电池概述 |
| 1.2.1 有机太阳能电池的基本原理 |
| 1.2.2 有机太阳能电池的主要参数 |
| 1.2.3 有机太阳能电池的结构和分类 |
| 1.2.4 有机太阳能电池的发展历程 |
| 1.3 有机太阳能电池关于活性层修饰的主要研究方向 |
| 1.3.1 添加剂对活性层的调控 |
| 1.3.2 三元有机太阳能电池 |
| 1.3.3 溶剂处理对活性层形貌的影响 |
| 1.4 有机太阳能电池关于缓冲层修饰的主要研究方向 |
| 1.4.1 通过掺杂优化缓冲层 |
| 1.4.2 中间修饰层 |
| 1.4.3 缓冲层形貌调控 |
| 1.5 本文的主要贡献与创新 |
| 1.6 本文的主要内容和结构 |
| 第二章 铱配合物掺杂活性层制备三元有机太阳能电池的研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 铱配合物掺杂三元太阳能电池的制备流程 |
| 2.1.2 器件光电性能的测试表征 |
| 2.2 给体材料和铱配合物的光学性质 |
| 2.3 器件的光电性能 |
| 2.4 活性层薄膜形貌的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光交联剂做为固体添加剂对有机太阳能电池性能的影响 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 非富勒烯有机太阳能电池的制备 |
| 3.1.2 器件的表征与测试 |
| 3.2 光交联剂在活性层中的特性分析 |
| 3.3 固体添加剂修饰的太阳能电池性能 |
| 3.4 固体添加剂对活性层形貌和结晶性影响的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 N型小分子作为有机太阳电池的界面修饰层的机理研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 器件的制备 |
| 4.1.2 表征和测试 |
| 4.2 活性层制备过程对小分子界面修饰层影响的研究 |
| 4.3 小分子界面修饰层对器件性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 聚合物修饰氧化锌纳米颗粒作为有机太阳能电池缓冲层 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 材料及ZnO-NPs分散液的制备 |
| 5.1.2 器件的制备 |
| 5.1.3 测试及表征 |
| 5.2 聚苯乙烯对氧化锌纳米颗粒的修饰作用 |
| 5.3 PS掺杂电子传输层对器件性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本论文工作总结 |
| 6.2 后续工作及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（6）“引达省并二噻吩-靛红-罗丹宁”非富勒烯受体的光伏器件性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 太阳能电池的发展历程及发展现状 |
| 1.3.1 第一代太阳能电池 |
| 1.3.2 第二代太阳能电池 |
| 1.3.3 第三代太阳能电池 |
| 1.3.4 有机太阳能电池的发展现状 |
| 1.4 有机太阳能电池的工作原理 |
| 1.5 有机太阳能电池的基本结构 |
| 1.5.1 单层结构 |
| 1.5.2 双层异质结结构 |
| 1.5.3 本体异质结(BHJ)结构 |
| 1.6 有机太阳能电池的光伏性能参数 |
| 1.6.1 J-V测试曲线 |
| 1.6.2 开路电压(Open-circuit voltage,V_(oc)) |
| 1.6.3 短路电流(Short-circuit current,I_(sc)) |
| 1.6.4 填充因子(Fill factor,FF) |
| 1.6.5 能量转换效率(Power conversion efficiency,PCE) |
| 1.6.6 外量子效率(External quantum efficiency,EQE) |
| 1.7 非富勒烯受体分子(Non-Fullerene Acceptor Molecules) |
| 1.7.1 非富勒烯小分子受体的发展背景 |
| 1.7.2 二酰亚胺(PDI)类非富勒烯受体材料 |
| 1.7.3 吡咯并吡咯二酮(DPP)类非富勒烯受体材料 |
| 1.7.4 A-D-A类非富勒烯受体材料 |
| 1.8 本论文的设计思路及研究内容 |
| 第二章 基于近红外聚合物给体材料的有机太阳能电池性能探究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 器件制备 |
| 2.2.3 器件性能测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于“引达省并二噻吩-靛红-罗丹宁”非富勒烯受体的有机光电器件性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 器件制备 |
| 3.2.3 器件性能测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 有机太阳能电池光伏性能优化途径的探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料与试剂 |
| 4.2.2 器件制备 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文内容总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间的研究成果目录 |
| 致谢 |
（7）新型拓扑结构稠环芳烃分子的设计合成及其构效关系的探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 稠环芳烃构筑时常用稠合反应类型 |
| 1.2.1 Scholl反应制备稠环芳烃 |
| 1.2.2 金属催化制备稠环芳烃 |
| 1.2.3 光关环反应制备稠环芳烃 |
| 1.2.4 基于醛基缩合制备稠环芳烃 |
| 1.3 稠环芳烃分子结构的设计 |
| 1.3.1 常见一维稠环分子的设计策略 |
| 1.3.2 新型拓扑结构稠环分子的设计策略 |
| 1.4 新型稠环分子的应用 |
| 1.4.1 新型稠环芳烃分子结构与其自由基特性 |
| 1.4.2 新型稠环芳烃分子的自组装特性 |
| 1.4.3 新型稠环分子在有机电子器件中的应用 |
| 1.4.4 新型稠环分子在生物成像及治疗领域的应用 |
| 1.5 本论文的设计思路及研究内容 |
| 第二章 咔唑为核并苯类稠环芳烃分子的区域选择性合成及在场效应晶体管中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与药品 |
| 2.2.2 实验仪器和测试方法 |
| 2.2.3 材料的合成与表征 |
| 2.2.4 有机场效应晶体管制备与表征 |
| 2.3 基础测试的结果与讨论 |
| 2.3.1 反应过程以及基于咔唑分子反应区域选择性分析 |
| 2.3.2 七元并苯衍生物系列分子结构的确认 |
| 2.3.3 七元并苯衍生物分子的热性能研究 |
| 2.3.4 理论计算 |
| 2.3.5 光物理特性 |
| 2.3.6 电化学性质 |
| 2.4 有机场效应性能结果与讨论 |
| 2.4.1 基于七元并苯衍生物分子的有机场效应晶体管性能探索 |
| 2.4.2 基于明显非线形分子场效应性能与膜厚依赖关系研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 三亚苯为核新型盘状稠环分子的设计合成及自组装行为探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与药品 |
| 3.2.2 实验仪器和测试方法 |
| 3.2.3 基础原料的合成及表征 |
| 3.3 氮杂稠环盘状分子的设计合成及表征 |
| 3.3.1 分子的合成及表征 |
| 3.3.2 氮杂稠环产物结构表征 |
| 3.3.3 氮杂稠环分子基本性质探究 |
| 3.4 全碳稠环盘状分子的设计合成及表征 |
| 3.4.1 分子的合成及表征 |
| 3.4.2 全碳稠环盘状分子的结构表征 |
| 3.4.3 溶液中盘状分子的自组装行为探究 |
| 3.4.4 分子热行为和固态条件下自组装行为探究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 以芘为核的苝酰亚胺稠环受体衍生物的设计合成及分子构型对光电性能和聚集行为的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及药品 |
| 4.2.2 实验仪器和测试方法 |
| 4.2.3 材料的合成与表征 |
| 4.2.4 体异质结太阳能电池器件的制备及性能测试 |
| 4.2.5 单载流子器件制备及性能测试 |
| 4.3 基础测试的结果与讨论 |
| 4.3.1 反应过程以及芘不同位点反应活性讨论 |
| 4.3.2 理论计算 |
| 4.3.3 温度依赖1HNMR |
| 4.3.4 热力学性质 |
| 4.3.5 紫外吸收性质 |
| 4.3.6 荧光发射性质 |
| 4.3.7 电化学性能 |
| 4.4 光电器件性能及形貌表征 |
| 4.4.1 器件的光伏性能及优化 |
| 4.4.2 器件优化后光伏性能 |
| 4.4.3 空间电荷限制电流(SCLC)性能 |
| 4.4.4 活性层形貌表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高度扭曲的苝酰亚胺稠合衍生物的高荧光特性及其光动力治疗研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及药品 |
| 5.2.2 仪器与测试方法 |
| 5.2.3 材料的合成与表征 |
| 5.2.4 共沉淀法制备纳米颗粒 |
| 5.2.5 细胞培养及测试 |
| 5.2.6 动物肿瘤模型的建立及测试 |
| 5.3 基础测试的结果与讨论 |
| 5.3.1 分子结构与分子分子模拟 |
| 5.3.2 光物理性质-紫外吸收 |
| 5.3.3 光物理性质-荧光发射光谱 |
| 5.3.4 苝酰亚胺衍生物产生单线态氧性质筛选 |
| 5.3.5 扭曲结构稠环分子单线态氧产率确定 |
| 5.4 纳米颗粒用于光动力治疗实验测试与效果评估 |
| 5.4.1 纳米颗粒制备及表征 |
| 5.4.2 纳米颗粒的光物理性质 |
| 5.4.3 细胞相容性测试评估 |
| 5.4.4 产生活性氧的效果评估 |
| 5.4.5 小鼠光动力学治疗模型研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录1 重要产物核磁及质谱 |
| 附录2 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录3 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录4 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（8）基于环对苯撑类π延伸共轭碳纳米环结构的合成及性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纳米管的简介 |
| 1.3 环对苯撑结构 |
| 1.3.1 环对苯撑结构简介 |
| 1.3.2 环对苯撑结构的合成策略 |
| 1.3.3 环对苯撑结构的具体实例 |
| 1.3.4 合成π延伸的环对苯撑结构 |
| 1.3.5 环对苯撑结构的π共轭延伸 |
| 1.4 环对苯撑化合物的性质及应用 |
| 1.4.1 环对苯撑化合物性质 |
| 1.4.2 环对苯撑化合物作配合物 |
| 1.4.3 环对苯撑化合物作为超分子主体 |
| 1.4.4 环对苯撑化合物作为固体荧光器件 |
| 1.4.5 环对苯撑化合物作为电子传输材料应用 |
| 1.4.6 环对苯撑化合物作为光电传输材料应用 |
| 1.5 本文选题背景和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 弯曲石墨烯/富勒烯超分子异质结 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 2.4 实验部分 |
| 2.4.1 实验药品 |
| 2.4.2 材料和其它信息 |
| 2.4.3 用于电化学测试活性层薄膜的制备 |
| 2.4.4 光电流及器件FTO/C_(60)@HCR/Au的Ⅰ-Ⅴ曲线测试 |
| 2.4.5 晶体学补充材料 |
| 2.4.6 化合物合成及表征 |
| 2.4.7 Job's plot |
| 2.4.8 荧光滴定实验 |
| 2.4.9 紫外可见滴定实验 |
| 2.4.10 计算补充 |
| 参考文献 |
| 第3章 长π-共轭环对苯撑聚合物作为单壁碳纳米管的片段的合成及其性质研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 3.4 实验部分 |
| 3.4.1 实验测试和药品说明 |
| 3.4.2 化合物合成及表征 |
| 3.4.3 化合物的光谱研究 |
| 3.4.4 Scholl反应 |
| 3.4.5 固体状态堆积状态研究 |
| 3.4.6 高分子PS1的电子ITO/ZnO/PS1/Ca/Al器件的制作 |
| 3.4.7 高分子PS1的空穴ITO/PEDOT:PSS/PS1/MoO_3/Ag器件的制备 |
| 3.4.8 计算部分补充 |
| 参考文献 |
| 第4章 富勒烯C_(240)的片段化合物的合成及超分子性质研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 4.4 实验部分 |
| 4.4.1 实验说明 |
| 4.4.2 实验药品 |
| 4.4.3 化合物合成及表征 |
| 4.4.4 Job's plot |
| 4.4.5 荧光滴定实验 |
| 参考文献 |
| 第5章 手性联萘基衍生碳环对映体的合成及光学性质 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 5.4 实验部分 |
| 5.4.1 仪器介绍 |
| 5.4.2 化学药品及溶剂信息 |
| 5.4.3 化合物合成及表征 |
| 参考文献 |
| 第6章 碳环微孔共轭聚合物沉积膜对金纳米颗粒进行精确分离 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 6.4 实验部分 |
| 6.4.1 仪器介绍 |
| 6.4.2 化学药品及溶剂信息 |
| 6.4.3 化合物合成及表征 |
| 参考文献 |
| 第7章 总结与展望 |
| 附录相关图谱和理论计算数据 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（9）有机和钙钛矿材料激发态下动力学过程的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言 |
| 1 引言 |
| 1.1 有机半导体材料 |
| 1.1.1 有机半导体材料的基本特性 |
| 1.1.2 有机半导体材料的种类 |
| 1.1.3 有机半导体材料的光电特性 |
| 1.2 有机太阳能电池 |
| 1.2.1 体异质结有机太阳能电池的基本工作原理 |
| 1.2.2 体异质结有机太阳能电池的性能参数 |
| 1.3 有机太阳能电池阻抗谱的研究 |
| 1.3.1 电容-频率特性曲线 |
| 1.3.2 电容-电压特性曲线 |
| 1.3.3 Nyquist特性曲线 |
| 1.3.4 介电特性曲线 |
| 1.4 有机材料磁场效应研究 |
| 1.4.1 电致发光的磁场效应 |
| 1.4.2 光致发光的磁场效应 |
| 1.4.3 光电流的磁场效应 |
| 1.5 钙钛矿材料 |
| 1.5.1 钙钛矿材料的基本性质 |
| 1.5.2 钙钛矿材料的光电特性 |
| 1.6 钙钛矿材料的应用 |
| 1.6.1 钙钛矿太阳能电池 |
| 1.6.2 钙钛矿发光二极管 |
| 1.6.3 钙钛矿光电探测器 |
| 1.6.4 钙钛矿材料非线性光学的应用 |
| 2 重新认识界面传输层对有机体异质结系统的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验细节 |
| 2.2.1 器件制备 |
| 2.2.2 测试方法 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 有机太阳能电池基本光伏特性 |
| 2.3.2 三种结构器件光伏特性参数与光强的变化关系 |
| 2.3.3 三种结构器件电容-电压特性测试 |
| 2.3.4 三种结构器件电荷复合电阻与激子寿命 |
| 2.3.5 三种结构器件紫外线光电发射光谱 |
| 2.3.6 三种结构器件介电参数测试 |
| 2.3.7 三种结构器件磁场效应研究 |
| 2.4 结论 |
| 3 探索非富勒烯受体ITIC有机体异质结光伏系统的深、浅陷阱态 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验细节 |
| 3.2.1 器件制备 |
| 3.2.2 测试方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 器件基本信息 |
| 3.3.2 稳态下阻抗 |
| 3.3.3 电容-电压-频率三维谱线 |
| 3.3.4 超快光谱的测试 |
| 3.4 结论 |
| 4 通过空间扩展的间隙态在准二维钙钛矿薄膜中实现双光子上转换光致发光 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验细节 |
| 4.2.1 薄膜制备 |
| 4.2.2 测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 准二维钙钛矿上转换发光光谱与吸收光谱 |
| 4.3.2 不同n值二维钙钛矿间隙态的研究 |
| 4.3.3 反溶剂与非反溶剂制备方法对间隙态影响的研究 |
| 4.3.4 利用刮涂工艺研究准二位钙钛矿分布问题 |
| 4.3.5 利用磁场效应手段验证间隙发光态 |
| 4.3.6 利用极化偏振光研究间隙态 |
| 4.4 结论 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于小分子受体的高性能有机可见-近红外光探测器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有机光电探测器的发展与种类 |
| 1.2.1 有机光电探测器发展 |
| 1.2.2 非富勒烯小分子受体的发展 |
| 1.2.3 新兴光电探测器的材料 |
| 1.2.4 结构分类 |
| 1.2.5 工作光频段分类 |
| 1.3 探测器工作原理 |
| 1.4 光电物理转化过程 |
| 1.4.1 吸收光子产生激子 |
| 1.4.2 激子的扩散 |
| 1.4.3 激子解离 |
| 1.4.4 光生载流子的运输 |
| 1.4.5 电荷收集 |
| 1.5 探测器的性能参数 |
| 1.5.1 响应度与量子效率 |
| 1.5.2 噪声 |
| 1.5.3 比探测率 |
| 1.5.4 线性动态范围 |
| 1.5.5 响应时间与频率响应 |
| 1.6 本论文的设计思路和创新点 |
| 1.6.1 课题的提出 |
| 1.6.2 论文的核心与创新之处 |
| 第二章 高灵敏度可见-近红外非富勒烯探测器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 材料与器件制备 |
| 2.2.2 测试分析方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同给受体比例器件理想因子对比 |
| 2.3.2 双通道产生光生电流 |
| 2.3.3 探测器的噪声与灵敏度 |
| 2.3.4 线性动态范围与时间响应 |
| 2.3.5 基于PBDTTT-C-T:FOIC制备图象传感器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 响应至1400纳米近红外光电探测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分析测试与方法 |
| 3.2.1 电容频率谱态密度分析 |
| 3.2.2 介电常数 |
| 3.3 吡嗪近红外探测器 |
| 3.3.1 材料与器件制备测试 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.3.2.1 肖特基势垒结器 |
| 3.3.2.2 富勒烯本体异质结器件 |
| 3.3.2.3 不同给体器件缺陷态的影响 |
| 3.4 异靛蓝近红外探测器 |
| 3.4.1 材料与器件制备测试 |
| 3.4.2 结果与讨论 |
| 3.4.2.1 非富勒烯受体提升给体激子拆分驱动力 |
| 3.4.2.2 高介电常数给体 |
| 3.4.2.3 添加剂优化降低缺陷态密度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光波段选择性探测器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高低给受体比例探测器 |
| 4.2.1 材料与器件制备测试 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 厚膜光电探测器 |
| 4.3.1 材料与器件制备测试 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.3.2.1 不同给受体比例对SRH复合的影响 |
| 4.3.2.2 窄谱响应近红外探测器 |
| 4.3.2.3 阳极界面增加电子注入势垒 |
| 4.3.2.4 双窄谱响应近红外探测器 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、富勒烯有机溶液光致荧光研究（论文参考文献）
- [1]相区特性调控对有机光伏器件光物理过程及性能的影响研究[D]. 温振川. 山东大学, 2021(10)
- [2]长寿命高效率钙钛矿光伏器件性能优化及机理研究[D]. 姬超. 北京交通大学, 2021
- [3]非富勒烯有机太阳能电池多尺度激发态动力学及稳定性研究[D]. 张康宁. 山东大学, 2021(11)
- [4]两种桥联羧基卟啉与桥式环糊精的分子组装及其功能研究[D]. 刘洁. 河北师范大学, 2021(09)
- [5]活性层和缓冲层修饰对有机太阳能电池性能的影响研究[D]. 范谱. 电子科技大学, 2021
- [6]“引达省并二噻吩-靛红-罗丹宁”非富勒烯受体的光伏器件性能研究[D]. 郭雨晴. 东华大学, 2021(01)
- [7]新型拓扑结构稠环芳烃分子的设计合成及其构效关系的探究[D]. 刘书利. 南京邮电大学, 2019(03)
- [8]基于环对苯撑类π延伸共轭碳纳米环结构的合成及性质研究[D]. 黄强. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]有机和钙钛矿材料激发态下动力学过程的研究[D]. 祝熙翔. 北京交通大学, 2020(03)
- [10]基于小分子受体的高性能有机可见-近红外光探测器的研究[D]. 刘广洪. 华南理工大学, 2020
标签：富勒烯论文; 太阳能电池论文; 钙钛矿太阳能电池论文; 光伏材料论文; 异质结论文;