论文摘要：低带隙共轭聚合物的合成及其光学性质的研究

聚合物光伏太阳能电池具有制造成本低、质量轻及可制成柔性薄膜等特点，近年来受到极大关注 。但聚合物光伏太阳能电池的能量转换效率较低，最高只能达到3-5%。太阳光谱的能量主要集中在600-800nm（1.55-2.06ev）的范围，因此，提高聚合物光伏太阳能电池效率的途径之一，就是合成能和太阳光谱能量分布相匹配的低带隙共轭聚合物。本文合成了两种化合物[2,1,3]苯并噻二唑（B）和4,7-二(2-噻吩基)[2,1,3]苯并噻二唑（TBT），并合成了它们的几种衍生物：4，7-二溴[2,1,3]苯并噻二唑（B-B）、4,7-二(5-溴-2-噻吩基)[2,1,3]苯并噻二唑（TBT-B）和4-（5-甲醛基-2-噻吩基）-7-（2-噻吩基）[2，1，3]苯并噻二唑（TBT-A）。进一步使4，7-二溴[2,1,3]苯并噻二唑（B-B）和4,7-二(5-溴-2-噻吩基)[2,1,3]苯并噻二唑（TBT-B）分别与2，5-二乙炔基-3-辛基噻吩，在钯催化剂作用下，发生偶联反应得到两种低带隙共轭聚合物聚苯并噻二唑3-辛基噻吩二炔（PTE-BT）和聚4，7-二（2-噻吩基）苯并噻二唑3-辛基噻吩二炔（PTE-TBT）。利用1H-NMR对所有单体的结构进行表征。通过GPC测定PTE-BT和PTE-TBT的分子量和分子量分布；利用紫外-可见吸收光谱、荧光激发光谱和荧光发射光谱分别对两种聚合物在氯仿稀溶液及固体膜中的光学性质进行了表征；并且由紫外-可见吸收光谱的长波方向1%强度吸收位置计算出PTE-BT和PTE-TBT固体膜的带隙分别是1.86ev和1.71ev。PTE-BT或PTE-TBT与TiO2的共混固体膜的荧光发射光谱表明，作为电子给体的两种聚合物与作为电子受体的TiO2间存在有效的电子转移。