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有机太阳能电池以其获取来源广泛、结构丰富多样、成本低廉、机械柔性优良、半透明以及可以大面积的制备与生产的独特优势,近年来在太阳能电池领域中逐渐崭露头角,成为了国内的研究热点之一。以ITIC为代表的A-D-A(Acceptor-Donor-Acceptor)型非富勒受体材料具有分子能级和吸收光谱简易可调的优点,引发了越来越多的研究者对ITIC及其衍生物的关注,以此为基础和结构模板的材料也不断涌现出来。然而,这些A-D-A型非富勒烯受体总是具有复杂的化学结构,往往需要经过繁琐的多步合成,才能获得最终产物,且制备成本较高。这将非常不利于材料的大规模生产并限制大面积设备的制备和商业化应用。为使A-D-A型非富勒烯受体材料能适应于大规模生产,本文以A-D-A型非富勒烯小分子受体为研究对象,设计合成了一系列合成步骤简单,成本低廉的受体材料,对所合成的材料的光电性能进行了深入仔细的研究,为有机太阳能电池的设计和发展提供更多思路。本文主要研究内容如下:(1)开发出两个新的具有非稠环内核的A-D-A型简单电子受体BTIC-H和BTIC-EH,用于非富勒烯有机太阳能电池。分子BTIC-H和BTIC-EH显示有近红外吸收并有一致的能级,但烷基侧链的不同导致了BTIC-H和BTIC-EH在溶解度、光谱吸收、分子间二面角、结晶性以及光伏器件性能的差异。表明支链的烷基侧链要比直链的烷基侧链更有助于分子的溶解度,分子结构的二面角更大,也使得在与给体混溶时能形成更适宜的相分离尺寸。(2)通过对旋涂溶剂的选择、加添加剂、调节给受体比例等途径探索出以BTIC-H和BTIC-EH为受体材料的太阳能电池器件的最优条件,即对于具有线性侧链的BTIC-H而言,给体为PBDB-T,应用添加1%DIO的高沸点溶剂TCE溶解旋涂活性层,且给受体为1:1时,光伏器件性能最优,最大能量转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)可以达到0.96%;对于使用支链侧链的BTIC-EH,PBDB-T做给体,PBDB-T:BTIC-EH 比例为1:2,以添加了 1%DIO的CB旋涂制备活性层,最大能量转换效率高达2.40%。两个受体小分子性能的巨大差异,可能是由于较低结晶度的BTIC-EH具有更好的微相分离。(3)设计合成了以3-乙基绕丹宁为吸电子端基的A-D-A型非稠环受体材料。研究发现,3-乙基绕丹宁的吸电子能力要比1,1-二氰基亚甲基-3-茚满酮的吸电子能力弱,受体能级更高,降幅不明显,因此以3-乙基饶丹宁为端基的BTER-H的光谱吸收范围较窄,带隙更宽,和给体P3HT搭配制备的器件最大能量转换效率能达到1.43%,同时,热退火不利于以BTER-H为受体的OSC良好微观形貌的形成。