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三苯胺(TPA)及其衍生物具有良好的空穴传输能力,是一类具有应用前景的有机光电分子。为了发展新型三苯胺衍生物,扩大其应用前景,本论文中,作者合成了系列三苯胺衍生物:N,N,N-三[4-(5-甲酰基-3,4-乙烯二氧基-2-噻吩基)]苯基胺(TPA3E-3CHO)、N,N,N-三[4-(5-二氰乙烯基-3,4-乙烯二氧基-2-噻吩基)]苯基胺(TPA3E-6CN)和N,N,N-三[5′-(2"-氰基-N-八烷基乙酰胺)-3′,4′-乙烯二氧基-2′-噻吩基]苯基胺(TPA3E-3NC8)。通过质谱(MS)、核磁共振谱(NMR)和傅里叶红外光谱(FTIR)对目标分子结构进行了表征和确认,其分子结构如下所示:利用热重分析仪(TG)测定了目标化合物热性能,结果表明,目标化合物均具有良好的热稳定性,TPA3E-3CHO、TPA3E-6CN和TPA3E-3NC8的热分解温度分别为338°C、348°C和362°C。利用紫外-可见光谱仪(UV-vis)、电化学工作站(CV)和荧光光谱仪(FL)测定了目标化合物的光、电性能,得到它们的带边波长、光学带隙、起始氧化还原电位、HOMO与LUMO能级、电化学带隙和荧光量子效率等参数。TPA3E-3CHO、TPA3E-6CN和TPA3E-3NC8的电化学带隙分别为1.44 e V、1.41 e V和1.31 e V。以目标化合物分别作为电子给体材料、3,4,9,10-二萘嵌苝四甲酸二酐(PTCDA)作为电子受体材料制备了有机光伏器件,器件结构为ITO/三苯胺衍生物/PTCDA/Al,研究了器件的光伏性能。结果表明,给体分子与受体分子之间形成的分子间氢键的相互作用有利于载流子的传输,继而有利于光伏性能的提高;另外,引入酰胺基团后,器件的开路电压会提升,器件的光电转换效率(PCE)得以提高。基于TPA3E-3CHO、TPA3E-6CN和TPA3E-3NC8的光伏器件的PCE分别为0.16%、0.05%和0.27%。以目标化合物分别作为活性材料组装了电致变色器件(ECD),器件结构为ITO/含电解质的目标化合物溶液(或凝胶)/ITO,在外加电场作用下,基于TPA3E-3CHO、TPA3E-6CN和TPA3E-3NC8的电致变色器件分别呈现出亮黄色到棕黄色、玫红色到浅黄色及橙色到黄色的可逆变化,着色时间分别为0.3 s、1.9 s和3.7 s,褪色时间分别为0.3s、1.2 s和0.4 s。其分别在544 nm、675 nm和517 nm处有最高光学对比度44.9%、20.0%和31.0%。