检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘柏侨北京交通大学

学位级别：博士

双缆共轭聚合物是由共轭骨架和受体单元通过连接链以共价键结合而构成,其中连接链可以有效抑制这些基团通过自聚集而产生大尺度的相分离,故在单组分有机太阳能电池应用中,表现出良好的稳定性;同时其骨架、连接链以及受体单元的可调性,... 详细信息

双缆共轭聚合物是由共轭骨架和受体单元通过连接链以共价键结合而构成,其中连接链可以有效抑制这些基团通过自聚集而产生大尺度的相分离,故在单组分有机太阳能电池应用中,表现出良好的稳定性;同时其骨架、连接链以及受体单元的可调性,也为改善电池性能提供了多种新途径。目前采用的双缆共轭聚合物以D-A(D为给电子单元,A为吸电子单元)型共聚物为共轭骨架,柔性烷基链为连接链,酰胺类化合物为受体单元,与其他类型的双缆共轭聚合物相比,有着更优越的性能,但是,此类聚合物种类单一,且酰胺类化合物的光吸收又有限,这限制了单组分电池性能的进一步提高。鉴于此,本文以D-A型共聚物作为共轭骨架,分别选取富勒烯型受体、近红外型受体、非稠环型受体为受体单元,合成了三类新型双缆共轭聚合物。通过改进合成路线和方法,选择最优受体含量,调节纳米尺度下的相分离等,深入探索了双缆共轭聚合物微观结构与性能的关系,有效提高了单组分电池的器件性能,并获得了新的分子设计方法和凝聚态结构调控手段。具体的研究内容如下:(1)合成了以富勒烯类化合物为受体单元的富勒烯型双缆共轭聚合物,研究了受体含量与共轭骨架和受体单元排列方式的关系,以及载流子传输与光电性能之间的关系。利用“先功能化,后聚合”的方法,首先合成了含富勒烯受体的单体,然后通过调整Stille反应中的单体比例,获得了四个带有不同受体含量的双缆共轭聚合物。在单组分有机太阳能电池中的应用研究表明,随着受体含量的提高,器件性能从0.71%提高到1.71%。另外,富勒烯含量的提高有利于构建电子传输通道,但降低了材料的溶解性。因此,平衡聚合物溶解性和富勒烯含量对于提高这类双缆共轭聚合物的性能具有十分重要的作用。(2)合成了以噻吩并吡咯二酮为核的TPDIC分子为受体单元的近红外型双缆共轭聚合物,研究了受体单元的数量对共轭骨架结晶性以及高沸点添加剂1,8-二碘辛烷对薄膜纳米相分离和载流子传输性能方面的影响。首先制备了含两个TPDIC单元的单体,在此基础上,利用“先功能化,后聚合”的方法得到了双缆共轭聚合物s-DCPIC,然后用邻二氯苯溶液加工成薄膜并在150°C下退火10 min,其光电转换效率(PCE)达到2.99%。随后合成了含一个TPDIC单元的单体,得到了双缆共轭聚合物as-DCPIC,在相同条件处理后,其PCE提高至8.26%。共轭骨架空穴传输性能提高是器件性能提升的主要因素。进一步采用邻二氯苯和1,8-二碘辛烷的混合溶剂加工as-DCPIC,后处理条件相同,使得薄膜中共轭骨架和受体基团同时构建起良好的空穴传输通道与电子传输通道,器件的光电性能进一步提高至10.09%。(3)合成了受体单元TPDIC含量不断提高的无规型双缆共轭聚合物,研究了受体含量对共轭骨架和受体单元的聚集/结晶程度以及光电性能的影响。通过调整Stille反应中的单体比例,得到了受体单元含量依次升高的双缆共轭聚合物P1、P2和P3。在单组分有机太阳能电池中的应用研究表明,受体含量升高不仅会影响电子传输通道的构建,同时会影响共轭骨架的聚集程度,导致共轭骨架的空穴传输性能和受体单元的电子传输性能先升高后降低,使得器件性能先从6.00%提高至9.45%,再降低至6.26%。(4)合成了以苯环为核的PTIC分子为受体单元的非稠环型双缆共轭聚合物,研究了共轭骨架重复单元中氯原子的数量对电压损失以及载流子重组的影响。制备了含一个PTIC单元的单体,利用“先功能化,后聚合”的方法得到了共轭骨架上氯原子数量增加的双缆共轭聚合物DCPCl-0、DCPCl-2和DCPCl-3。在单组分有机太阳能电池中的应用研究表明,与骨架重复单元不含氯原子数相比,含两个氯原子的器件的开路电压升高,非成对重组降低,PCE从2.84%提高至8.23%。当骨架重复单元含有三个氯原子时,器件的开路电压进一步升高,然而器件的成对重组增加,使得PCE降低至5.28%。综上所述,三类新型双缆共轭聚合物实现了0.71%-10.09%的PCE。合适的受体含量有助于同时改善共轭骨架和受体单元的微观形貌进而提高空穴和电子传输性能,实现高的PCE。同时,共轭骨架重复单元具有合适的氯原子数量有助于降低器件的载流子重组,从而实现高开路电压以及高光电转换效率。本论文共计图147幅,表41个,参考文献242篇。

关键词：双缆共轭聚合物单组分有机太阳能电池非稠环电子受体富勒烯受体

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基于非富勒烯电子受体的半透明有机太阳能电池

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物理化学学报 2021年第3期37卷 50-65页

作者：刘柏侨许韵华夏冬冬肖承义杨兆凡李韦伟北京交通大学理学院化学系北京100044 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029 中国科学院化学研究所有机固体实验室北京分子科学国家实验室北京100190

半透明有机太阳能电池以其独特的光电特性在建筑集成光伏上具有广阔的应用前景。非富勒烯小分子受体近几年发展十分迅速。其中,基于非富勒烯小分子受体的半透明有机太阳能电池具有较高的光电转换效率和平均可见光透过率,因而得到了广泛... 详细信息

半透明有机太阳能电池以其独特的光电特性在建筑集成光伏上具有广阔的应用前景。非富勒烯小分子受体近几年发展十分迅速。其中,基于非富勒烯小分子受体的半透明有机太阳能电池具有较高的光电转换效率和平均可见光透过率,因而得到了广泛关注。本文总结了近几年来非富勒烯受体型半透明有机太阳能电池的最新研究进展,探究活性层材料设计及器件构型优化对半透明有机太阳能电池的影响,希望为半透明有机太阳能电池在今后研究中新材料体系的优选提供一定的参考。

关键词：半透明有机太阳能电池非富勒烯受体平均可见光透射率光电转换效率

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氯取代近红外双缆共轭高分子材料与低能量损失单组分有机太阳能电池

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物理化学学报 2024年第8期40卷 28-35页

作者：李若男梁世洁许韵华张翠芬唐正刘柏侨李韦伟北京交通大学物理科学与工程学院北京100044 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029 之江实验室智能芯片与器件研究中心杭州311121 东华大学先进低维材料中心上海201620

近红外型双缆共轭高分子材料的光电转换效率(PCE)已经超过了10%,然而较大的能量损失限制了其性能的进一步提升。本工作中,我们合成了两个氯取代的近红外双缆共轭聚合物材料,分别命名为as-DCPIC-Cl和as-DCPIC-2Cl。氯原子的引入使得单组... 详细信息

近红外型双缆共轭高分子材料的光电转换效率(PCE)已经超过了10%,然而较大的能量损失限制了其性能的进一步提升。本工作中,我们合成了两个氯取代的近红外双缆共轭聚合物材料,分别命名为as-DCPIC-Cl和as-DCPIC-2Cl。氯原子的引入使得单组分有机太阳能电池的能量损失低至0.57 eV。其中,基于as-DCPIC-Cl的器件实现了10.14%的PCE,为基于非稠环电子受体的双缆共轭聚合物的最高性能。研究表明,氯原子在实现高性能单组分有机太阳能电池方面具有重要的作用。

关键词：双缆共轭高分子单组分有机太阳能电池近红外能量损失

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一种近红外双缆聚合物及其制备方法和应用

一种近红外双缆聚合物及其制备方法和应用

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作者：李韦伟梁世洁刘柏侨刘晓清吴婷 100029 北京市朝阳区北三环东路15号

本发明提供了如下式(I)所示的近红外双缆聚合物及其制备方法和应用。本发明的近红外双缆聚合物为基于苯并二噻吩(作为聚合物主链)的A‑D‑A型双缆聚合物，具有较高的空穴迁移率和电子迁移率，有较好的溶解性能和成膜性能，在300‑900nm范... 详细信息

标准号: CN115322341B

本发明提供了如下式(I)所示的近红外双缆聚合物及其制备方法和应用。本发明的近红外双缆聚合物为基于苯并二噻吩(作为聚合物主链)的A‑D‑A型双缆聚合物，具有较高的空穴迁移率和电子迁移率，有较好的溶解性能和成膜性能，在300‑900nm范围内具有较高的吸收，是一种性能优良的有机光伏材料，其组装的单组分太阳能电池器件效率可以达到9.5％以上。

关键词：聚合物式( I ) 太阳能电池器件制备方法和应用有机光伏材料电子迁移率聚合物主链空穴迁移率成膜性能溶解性能组装吸收

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一种近红外双缆聚合物及其制备方法和应用

一种近红外双缆聚合物及其制备方法和应用

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作者：李韦伟梁世洁刘柏侨刘晓清吴婷 100029 北京市朝阳区北三环东路15号

标准号: CN115322341A

关键词：聚合物式( I ) 太阳能电池器件制备方法和应用有机光伏材料电子迁移率聚合物主链空穴迁移率成膜性能溶解性能组装吸收

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含噻吩并吡咯二酮侧链基团的双缆聚合物及其制备方法和应用

含噻吩并吡咯二酮侧链基团的双缆聚合物及其制备方法和应用

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作者：李韦伟刘柏侨梁世洁王义坤胡志杰 100029 北京市朝阳区北三环东路15号

本发明提供了如下式(I)或式(II)所示的含噻吩并吡咯二酮侧链基团的双缆聚合物及其制备方法和应用。本发明的双缆聚合物为电子给体‑电子受体型双缆聚合物，给、受体各自分布在主链与侧链，有较好的溶解性能和成膜性能，在300‑900nm范围... 详细信息

标准号: CN115286774A

本发明提供了如下式(I)或式(II)所示的含噻吩并吡咯二酮侧链基团的双缆聚合物及其制备方法和应用。本发明的双缆聚合物为电子给体‑电子受体型双缆聚合物，给、受体各自分布在主链与侧链，有较好的溶解性能和成膜性能，在300‑900nm范围内具有较高的吸收范围，是一种性能优良的有机光伏材料，可作为有机半导体材料应用于单组分有机太阳能电池材料等，其组装的单组分太阳能电池器件效率可以达到10％以上。

关键词：聚合物式( I ) 有机太阳能电池材料太阳能电池器件有机半导体材料制备方法和应用有机光伏材料噻吩并吡咯侧链基团成膜性能电子给体溶解性能体型侧链二酮主链组装吸收应用

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含噻吩并吡咯二酮侧链基团的双缆聚合物及其制备方法和应用

含噻吩并吡咯二酮侧链基团的双缆聚合物及其制备方法和应用

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作者：李韦伟刘柏侨梁世洁王义坤胡志杰 100029 北京市朝阳区北三环东路15号

标准号: CN115286774B

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ZnO/SiO_2-modified rare-earth-metal ternary catalyst bearing quaternary ammonium salts for synthesis of high molecular weight poly (propylene carbonate)

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Chinese Journal of Catalysis 2018年第8期39卷 1303-1310页

作者： Ruihua Cheng Yujie Zhou Qiaoli Hou Boping Liu State Key Laboratory of Chemical Engineering East China University of Science and TechnologyShanghai200237China

A modified rare-earth-metal catalyst system combined with quaternary ammonium salts（QASs） as cocatalysts was investigated in the alternating copolymerization of CO_2/propylene oxide（PO） to produce poly（propylene carbonate）（PPC）. In the presence of ZnO/SiO_2, the ZnEt_2-glycerine-Y（CCl_3OO）_3 catalyst presented higher activity for CO_2/PO copolymerization, as well as a higher molecular weight of polycarbonate, while maintaining the high carbonate content originating from the neat ZnEt_2-glycerine-Y（CCl_3OO）_3 catalyst. In the presence of QASs bearing different halide anions（F., Cl., and Br.）, the type of the halide anion had a strong influence on the activity of the catalyst for CO_2/PO alternating copolymerization. Only tetramethylammonium fluoride（TMAF） could promote the alternating copolymerization without increasing the by-product. Combined the ZnO/SiO_2 catalyst and TMAF, the catalytic activity for CO_2/PO polymerization increased dramatically compared to the basic ternary catalyst system. The improved catalyst system produced a polymer with a high carbonate unit level equivalent to that of the polycarbonate produced by the basic ZnEt_2-glycerine-Y（CCl_3OO）_3 catalyst system.

关键词： CO2/epoxide copolymerization Rare‐earth‐metalcatalyst ZnO‐modifiedsilica gel Quaternaryammoniumsalt Molecularweight

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Enhancing the performance of magnetic refrigerants through tuning their magnetism from antiferromagnetism to weak ferromagnetism

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Science China Materials 2022年第11期65卷 3171-3174页

作者： Qiaofei Xu Boliang Liu Han Xu Mingyu Ye Lasheng Long Lansun Zheng Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid SurfacesDepartment of ChemistryCollege of Chemistry and Chemical EngineeringXiamen UniversityXiamen 361005China

Magnetic refrigeration,which is based on the magnetocaloric effect(MCE)of magnetic materials,is a powerful cooling technique[1-4].In addition to its high efficiency and environmental friendliness,magnetic refrigeratio... 详细信息

关键词：磁热效应磁制冷磁相互作用反铁磁合成策略磁相变温度磁性研究

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钆基化合物的磁热效应及导热性能

钆基化合物的磁热效应及导热性能

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中国稀土学会2020学术年会暨江西(赣州)稀土资源绿色开发与高效利用大会

作者：徐侨飞刘柏良龙腊生郑兰荪厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室

磁制冷是基于磁热效应发展的一种制冷技术。因其环境友好和制冷效率高等特点,一直引起人们的广泛兴趣。本论文中,作者系统介绍其在磁制冷材料合成方面工作,包括:1)提出利用原位产生的阴离子作为模板合成高核稀土及稀土-过渡金属簇合物[1... 详细信息

磁制冷是基于磁热效应发展的一种制冷技术。因其环境友好和制冷效率高等特点,一直引起人们的广泛兴趣。本论文中,作者系统介绍其在磁制冷材料合成方面工作,包括:1)提出利用原位产生的阴离子作为模板合成高核稀土及稀土-过渡金属簇合物[1];2)发展了高核稀土及稀土-过渡金属簇合物的磁相互作用的研究方法[2];3)在基于合成方法及磁相互作用理解的基础上,不仅合成出具有最大磁热效应的高核稀土[3]及高核稀土-过渡金属簇合物[4]和最大磁热效应的稀土聚合物材料(图1,左)。值得一提的是部分化合物不仅具有大的体积和重量熵,且呈现出优良的热传导性能(图1,右)。

关键词：磁热效应磁制冷热传导

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