新型C60衍生物的合成及其太阳能电池性能

通过三种不同的合成路线合成三种新型C₆₀衍生物,这三种合成路线分别为:偶氮烷烃环加成反应,Bingle-Hirsch反应和Prato反应.由于含有不同的化学结构,三种化合物作为电子受体具有不同的电子亲和力.这三种C₆₀衍生物和[6,6]苯基C61-丁酸甲脂(PCBM)一起被制作成聚合物太阳能电池.它们的太阳能电池性能表现出与它们结构和溶解性能很大的相关性.这为选择哪种结构C₆₀衍生物作为聚合物太阳能电池材料提供了指导.     

叠氮烷烃环加成反应合成C60衍生物及其聚合物太阳电池的特性

通过烷基叠氮化合物与C₆₀的环加成反应合成了一系列以长链烷烃取代C₆₀的亚氨基衍生物,研究了其紫外-可见光吸收特性及电化学性质,并考察了由这些材料和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔](MEH-PPV)制成的聚合物光电池的性能.这类器件的能量转换效率介于0.13～0.37之间,随着所接烷基链的增长和支链数目的增加,衍生物的溶解度逐步提高,器件的短路电流随着衍生物溶解度的提高而增加,最高可达到1.77mA/cm²,这类器件具有较极大的光暗比,有可能首先在传感器方面得到应用.     

C60系列螺亚甲基衍生物的电化学性质

考虑到在生物、新型材料等方面的应用，采用循环伏安(CV)的方法，系统研究了11个C60螺亚甲基衍生物的电化学性质. 分析比较了螺碳原子上所连不同基团的性质及链的长度等因素对C60得电子能力的影响.结果发现，引入推电子基团，如烷基，会使C60得电子能力降低，第一个还原电位有较大的负移；引入具有拉电子性质的基团，如羧酸酯基，则会部分抵消由于C60共轭结构被破坏而引起的电位负移，结果使得电位负移值减少.增加引入基团链的长度对C60的得电子的能力影响较小.同时，对于因电化学反应所引起的异构化而使还原峰发生分裂的现象作了解释.