高分子光伏材料聚对苯乙烯撑-喹喔啉共聚物的合成与光学性能研究

高分子光伏材料聚对苯撑乙烯撑(PPV)由于低廉的价格,容易加工的性能与可调的光学性能,有可能成为新一代太阳能材料.然而PPV较宽的带隙阻碍了PPV太阳能电池效率进一步提高.合成了一种较低带隙的新型高分子光伏材料PPV-PQ.用NMR,FT-IR,元素分析,GPC和TGA与循环伏安法对PPV-PQ进行了结构表征与性能检测,并对它在氯仿溶液与固态薄膜下的紫外-可见吸收与荧光发射光谱进行了研究.结果显示,由于在固态下存在较强的分子间作用,分子链的共平面性增加,所以PPV-PQ无论是紫外-可见吸收,还是荧光发射光谱,在固态薄膜下都比在氯仿溶液里发生明显红移.即使在浓溶液中,分子链间也存在较强的作用力,使得PPV-PQ荧光发射峰随溶液浓度的增加而发生红移.紫外-可见光谱显示,PPV-PQ由于大体积的吸电子单元引起了较大的空间位阻,最大吸收峰比PPV稍微蓝移,但吸收却比PPV向长波延展,带隙比PPV低,只有1.92eV.循环伏安法结果表明PPV-PQ与PCBM两者的LUMO之间有足够的能量差异,加上PPV-PQ与富勒烯衍生物C117共混物薄膜发生荧光猝灭,都说明PPV-PQ上光激发电子能够转移到富勒烯衍生物上.因此,PPV-PQ可以用作高分子光伏材料.