基于吡咯并吡咯二酮(DPP)小分子光伏材料的设计与合成开题报告

 2024-05-27 17:19:46

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严峻,开发清洁、可再生能源已成为当务之急。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,其开发利用受到世界各国的广泛关注。

有机太阳能电池(OSCs)因其具有轻质、柔性、成本低廉、可大面积制备等优点,在便携式电子设备、建筑一体化等领域展现出巨大的应用潜力,成为近年来国内外研究的热点。

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2. 本选题国内外研究状况综述

有机太阳能电池作为一种新兴的太阳能电池技术,近年来取得了飞速发展。

其中,基于DPP小分子材料的有机太阳能电池因其具有合成简单、结构易修饰、批次稳定性好等优点,成为该领域的研究热点之一。

1. 国内研究现状

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.DPP小分子光伏材料的设计与合成基于DPP受体单元,设计合成一系列具有不同给体单元(如苯并二噻吩、噻吩并吡咯等)、共轭桥键(如噻吩、苯环等)和侧链(如烷基链、烷氧基链等)的DPP小分子光伏材料。

利用Suzuki偶联、Stille偶联等有机合成方法,构建目标分子,并对合成路线进行优化,提高合成效率和产率。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用多种研究方法,包括文献调研、分子设计、有机合成、材料表征、器件制备和性能测试等。


1.文献调研:通过查阅相关文献,了解有机太阳能电池和DPP光伏材料的研究现状、发展趋势和存在的问题,为本研究提供理论基础和研究思路。

2.分子设计:基于DPP受体单元,结合理论计算模拟,设计合成一系列具有不同给体单元、共轭桥键和侧链的DPP小分子光伏材料,并预测其光电性能。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点在于:
1.设计合成一系列新型的DPP小分子光伏材料,探索新的分子结构与光伏性能之间的关系。

2.通过对DPP小分子结构进行精细调控,优化材料的能级结构、吸收光谱、电荷传输性质等,提高器件的光电转换效率和稳定性。

3.结合理论计算模拟,深入理解DPP小分子材料的结构与性能之间的关系,为高性能光伏材料的设计提供理论指导。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

1. 黄飞,易平贵,梁桂杰,等.基于茚并芴单元的共轭聚合物的合成及光电性能研究[J].高分子化学,2018,36(02):211-218.

2. 谭啸宇,陈华,梁桂杰,等.基于苯并二噻吩的窄带隙聚合物给体材料的合成及光伏性能[J].高分子学报,2019,50(07):732-738.

3. 郭俊玲,王忠亮,林雪平,等.新型D-A-D型有机小分子光伏材料的设计合成及性能[J].有机化学,2019,39(07):1834-1840.

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