有机太阳能电池活性层小分子受体材料的 合成及性能研究开题报告

 2022-09-07 20:27:26

1. 研究目的与意义

众所周知,化石能源是目前全球消耗的最主要能源,也是一种不可再生能源。

由于常规能源的有限性和分布的不均匀性,造成了世界上大部分国家能源供应不足,不能满足其经济发展的需要。

从长远来看,如不尽早设法解决化石能源的替代能源,人类迟早面临化石燃料枯竭的危机局面。

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2. 课题关键问题和重难点

有机太阳能电池的发展,离不开新材料的设计和器件工艺的创新这两点。

对于新材料的设计与开发,如何实现给、受体材料的吸光互补、能级匹配、适度的相对离尺寸及优异的相形貌是重点。

着重于对小分子受体材料的设计与合成,通过对材料化学结构精细的调控,来探究其对有机太阳能电池载流子传输、形貌的影响,从而实现了高效的全小分子有机太阳能电池。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

1.有机太阳能电池的发展历程随着白川英树,黑格,马克等人发现经过碘掺杂后的聚乙炔具有导电能力,有机半导体开始逐渐引起人们的关注。

邓青云博士在美国柯达公司从事研究工作时意外地发现了有机发光二极管,并且随后发展了有最初的机太阳能电池。

最初的有机太阳能电池为肖特基结有机太阳能电池,其结构十分简单,即在真空的条件下将有机半导体材料蒸镀到ITO上形成单层夹心的结构。

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4. 研究方案

有机太阳能电池中活性层的相分离是影响其器件效率的关键因素,也是目前所面临的难题。

要想调控给体、受体混合膜的相形貌,则需要精确调控给受体分子的结晶性与混溶性。

对于有机小分子给体材料,影响其结晶性的方面有许多,如共扼骨架的平面性,非共扼烷基链的位阻效应,以及封端或其他特殊基团的分子间和分子内的相互作用,都会影响分子的堆积及结晶。

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5. 工作计划

第一阶段:查阅大量文献,确定论文题目;第二阶段:根据论文题目进行调研,按照导师要求,做好论文前期准备工作;第三阶段;完成开题报告,通过选题报告,做好外文翻译,对论文的框架和内容有一个大体的构思,整理相关资料、补全空白知识点,做好撰写论文的前期准备工作;第四阶段;进一步分析整理资料,完成论文初稿。

在实际工作中验证相关论点,以完善论文的实际可操作性;第五阶段:总结充实研究内容,并根据论点在实际工作中的应用对论文进一步修改;第六阶段:论文评审。

在指导老师的帮助下充分做好答辩准备,积极准备答辩材料;第七阶段:学院和管理系答辩。

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