「基于新型聚合物体系的高效太阳能电池材料设计和性能优化」

「基于新型聚合物体系的高效太阳能电池材料设计和性能优化」1.参考文献：

-Guo,F.,&Chen,G.(2019).Polymersolarcells:recentprogress,challenges,andfutureprospects.ScienceChinaChemistry,62(11),1467-1476.

-Li,G.,Zhu,R.,&Yang,Y.(2012).Polymersolarcells.Naturephotonics,6(3),153-161.

-Luo,R.,&Zhao,J.(2021).RecentProgressinHigh‐EfficiencyConjugatedPolymerDonorMaterialsforNonfullereneOrganicSolarCells.AdvancedScience,8(2),2002562.

-Tang,C.W.(1986).Two-layerorganicphotovoltaiccell.Appliedphysicsletters,48(2),183-185.

-Zhang,S.,Ye,L.,Hou,J.,&Ade,H.(2020).MolecularDesignofPolymerDonorsforHigh-EfficiencyOrganicSolarCells.Chemicalreviews,120(11),11075-11139.

2.研究背景和意义：

随着全球对清洁能源的需求不断增加，太阳能电池作为一种可再生、清洁能源的重要载体，受到了越来越广泛的关注。而高效太阳能电池材料的研究和开发，则是实现太阳能电池大规模应用的关键之一。近年来，由于其卓越的光电性能和加工可行性，聚合物材料已成为新型太阳能电池材料的研究热点。因此，基于新型聚合物体系的高效太阳能电池材料设计和性能优化研究，对于推动太阳能电池产业的发展和推广具有重要意义。

3.研究内容：

本研究将聚焦于基于新型聚合物体系的高效太阳能电池材料的设计和性能优化。具体研究内容如下：

(1)根据聚合物材料的光电性能，设计出合适的聚合物体系，并通过理论计算、合成和表征等手段，对其光学、电学和形态学等性能进行全面优化。

(2)将合适的聚合物和非富勒烯小分子的电子受体材料进行混合，探索其在太阳能电池中的应用，同时对其在太阳能电池中的光电转换性能进行深入研究。

(3)提高太阳能电池的光电转换效率，并优化其稳定性和可重复性。通过对太阳能电池的器件性能进行检测和分析，对太阳能电池的优化进行深入的研究。

4.研究方法：

本研究将采用多种手段开展研究工作，主要包括：理论计算、合成和表征、器件制备和性能测试等方法。具体方法如下：

(1)理论计算：采用计算机模拟等方法，对聚合物体系的光电性能进行预测和分析。

(2)合成和表征：采用化学合成方法，制备出聚合物和非富勒烯小分子的电子受体材料，并通过各种表征手段（如NMR、GPC、IR、UV-vis、PL等）对其结构和性能进行分析。

(3)器件制备和性能测试：将优化后的聚合物和电子受体材料组装成太阳能电池器件，并通过IV测试、EQE测试等手段，对其光电转换性能进行评估，并对其器件稳定性、可重复性进行测试。

5.预期结果：

通过对基于新型聚合物体系的高效太阳能电池材料的设计和性能优化进行深入研究，预期可以获得以下研究结果：

(1)设计和制备出光电性能优异的聚合物体系，并优化其光学、电学和形态学等性能。

(2)探究聚合物和非