● 摘要
有机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 。然而由于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%，得不到广泛应用。太阳光谱的能量主要集中在600-800nm（1.55-2.06ev）的范围，因此，合成能与太阳光谱能量分布相匹配的低带隙共轭聚合物材料成为提高聚合物光伏太阳能电池效率的有效途径。本文合成了单体[2,1,3]苯并噻二唑（B）和3-辛基噻吩（3OT）及它们的数种新型衍生物：4，7-二溴[2,1,3]苯并噻二唑（B-B），4-(辛基-2-噻吩基)锡烷（OT-Sn）、4,7-二(4-辛基-2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑（OTBT）、4,7-二(5-溴-4-辛基-2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑（OTBT-B）。进一步使4,7-二(5-溴-4-辛基-2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑与1,2-二（3-丁基锡基）乙烯，在零价钯催化剂作用下，发生偶联反应得到一种新型低带隙共轭聚合物聚4,7-二(4-辛基-2-噻吩基)苯并噻二唑烯（PV-OTBT）。利用1H-NMR对所有单体及聚合物的结构进行表征。通过GPC测定PV-OTBT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聚合物在氯仿稀溶液及固体膜中的光学性质进行了表征，由紫外-可见吸收光谱的长波方向的起始（onset）波长位置计算出PV-OTBT固体膜的带隙是1.43eV。此外，通过循环伏安曲线对聚合物PTE-TBT固体膜的电化学性质进行测试，计算出其电化学带隙为1.88eV，并与其光学带隙（1.71eV）进行了比较分析。