可用于有机太阳能电池的阴极界面修饰和受体材料的富勒烯衍生物的设计合成及机理研究

项目名称： 可用于有机太阳能电池的阴极界面修饰和受体材料的富勒烯衍生物的设计合成及机理研究

项目编号： No.21502033

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 吕梦岚

作者单位： 贵州理工学院

项目金额： 21万元

中文摘要： 设计并合成可溶于绿色环保溶剂的不同官能团取代的富勒烯衍生物，此类材料可以同时用作界面修饰材料和受体，与合适溶解度的给体材料配伍，“一步法”制备反向有机光伏器件，从而得到实现绿色、环境友好溶剂的光伏器件。通过原子力显微镜、开尔文探针、光电子能谱、接触角和表面能实验、空间电荷限制电流法、有机场效应晶体管、X-射线光电子能谱、飞秒瞬时吸收光谱等方法研究这类富勒烯衍生物作为界面修饰层和受体的作用机理。该能源体系符合国际社会环境保护发展要求的新方向。

中文关键词： 光电功能材料；阴极界面修饰材料；受体材料；有机太阳能电池；富勒烯衍生物

英文摘要： Alcohol-soluble fullerene derivatives with different functional groups will be designed and synthesized for the applications as cathode buffer layer and acceptor materials in fabricating the inverted structured organic solar cells (OSCs) by “one-step” method with environmental-friendly non-halogenated solvent. Suitable conjugated polymer donor materials, which is solubale in environmental-friendly non-halogenated solvent, will be selected for matching with the fullerene derivative acceptors. The working mechanisms of the fullerene derivatives as acceptor and cathode buffer layer in the OSCs will be studied via atomic force microscopy (AFM), scanning kelvin probe (SKP), photoelectron spectroscopy (AC2), contact angle and surface energy measurement, space charge limited current measurements (SCLC), organic field effect transistor (OFET), X-ray photoelectron spectroscopy (UPS), femtosecond transient absorption (TA) spectroscopy measurements and so on. The green, environmentally friendly organic solar cells can be achieved. This project is in accord with the new direction of energy development and environmental protection in the international society.

英文关键词： Photoelectric functional materials;Cathode buffer layer materials;acceptor materials;organic solar cells;fullerene derivatives