钙钛矿太阳能电池和聚合物太阳能电池是太阳能电池领域最前沿的研究对象,富勒烯及其衍生物因其高的电子亲和性和高效的电荷传输能力而一直是有独特优势的电子受体材料。PC71BM([6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯),因其电子传输能力好、光谱吸收强、重组能低、溶解度高、能级匹配性好等特点,是目前高效聚合物太阳能电池和钙钛矿太阳能电池中常用的受体材料。然而,商业购买的PC71BM是由传统的化学方法合成的,反应不可避免地发生在C70的不同位点而生成不同比例的α,β1-PC71BM和β2-PC71BM异构体混合物。由于分离像PC71BM异构体这种结构非常相似的物质极其困难,分离β位异构体的尝试都没有成功。一旦分离这几种异构体成为现实,我们不仅可研究不同异构体各自的物理化学性质,还可探究不同的异构体配比对钙钛矿太阳能电池和聚合物太阳能电池性能的影响。因此,建立PC71BM的分离方法体系,积累足够样品进行太阳能电池受体材料配方工程的研究显得尤为重要。迄今为止,手性受体材料在太阳能电池方面的应用研究极少。α-PC71BM,合成PC71BM时1,3偶极加成在C70最活泼的双键(α键)上的异构体,是两个手性异构体构成的对映异构体,通过调节洗脱剂比例建立分离体系可将其在手性色谱柱上分开。对于比较有特色的受体材料PC71BM,能建立其手性异构体分离方法,并研究其手性异构体对太阳能电池光伏性能的影响有一定意义。基于上述问题,本论文的主要工作如下:(1)合成、分离、表征了 PC71BM的三个异构体。优化了这种结构及其相似的异构体的分离方法,并为后续混合不同异构体结构的富勒烯衍生物来制备高效电子受体的受体配方工程研究提供了足够样品。表征了 PC71BM异构体的单晶结构,为从微观上分析异构体电子受体最优配方的原因提供了一些有利条件。(2)手性电子传输材料对太阳能电池性能的影响一直鲜有报道。本文中,分离了 PC71BM 的对映异构体 α-PC71BM,得到了 α1-PC71BM 和 α2-PC71BM 两个手性物质,并进行了紫外、圆二色、质谱、核磁、循环伏安等表征,为探究手性电子受体材料对太阳能电池光伏性能的影响提供了物质条件和实验基础。