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共轭聚合物具有广泛的原料来源,良好的结构可调控性、可制成柔性器件等优点,广泛应用于太阳能电池和有机场效应晶体管等电子器件中。共轭聚合物的性质很大程度上决定了器件的性能,聚合物结构的优化主要有主链调控和侧链调控两种方法。本文主要侧重于侧链末端功能化方法。通过侧链末端功能化可以增加聚合物的分子聚集性,建立连续的电荷传输通道,有利于载流子迁移率的提高。此外,将聚合物和高导电性的碳材料复合,并对侧链进行修饰增强聚合物与碳材料之间的相溶性性,有望提高其导电性。本论文通过侧链调控共轭聚合物与高导电性的氧化石墨烯复合用于本体异质结的的空穴传输层有望提高光电转换效率和稳定性。我们主要展开了以下工作:1)鉴于共轭聚合物用于空穴传输材料的载流子迁移率较低,将共轭聚合物材料与氧化石墨烯复合有望提高其导电性。但有机聚合物和氧化石墨烯之间的相容性差,共混时易形成宏观相分离,界面接触不好,难以形成连续的互穿网络结构,不利于激子的分离和电荷的传输。为改善其复合界面性质,我们合成了侧链含芘的分别基于聚咔唑和聚苯并噻二吩-咔唑的聚合物PPOC和PPOCBDT。分别尝试用聚合物与GO混合涂膜和GO+聚合物+GO三层膜两种方式复合,发现混合涂膜的膜形貌较差,最后采用了三层膜的复合方式。聚合物通过芘以非共价键与氧化石墨烯复合,增加了其空穴传输性能,提高了本体异质结太阳能电池的光电转换效率。同时平面性更好的PPOCBDT与GO的复合更好,光电转换效率较高,此外,还研究了基于PPOCBDT和不同厚度的GO对光电转换效率的影响。2)基于咔唑-吡咯并吡咯基团为主链单元,制备得到了一系列聚合物PCDPP、PPOCDPP和PCCDPP。其中在聚合物PPOCDPP和PCCDPP烷基侧链分别修饰不同的稠环单元芘和咔唑基团。系统探索了侧链末端功能化对聚合物光吸收性能、电化学以及光电性能和热稳定性等方面的影响以及结构和性能的关系。研究结果表明聚合物PPOCDPP与PCCDPP的分子聚集性得到了增强,形成了短程有序聚集体,最终增加了聚合物的载流子迁移率。咔唑对聚合物的结晶度有抑制作用,而芘没有影响,所以含芘的载流子迁移率为最高。3)基于苯并噻二唑为受体单元,分别以咔唑以及烷基末端芘修饰的咔唑为给体单元合成了聚合物PCBT和PPOCBT。系统探索了侧链末端芘修饰对聚合物光吸收性能、性能、电化学以及光电性能的影响。发现对于以咔唑和苯并噻二唑为主链单元的聚合物材料,芘基团对其性能影响较小。这可能归因于聚合物主链分子内电荷转移较弱,聚集较为无序,使得芘基团难以起到桥联作用。且由于两种聚合物和富勒烯衍生物共混都可以获得较为均匀的共混膜,两种聚合物的光电转换效率相差不大。