新型非富勒烯受体材料的设计、合成及其光伏性能研究的开题报告一、题目新型非富勒烯受体材料的设计、合成及其光伏性能研究二、研究背景和意义随着全球能源危机的日益严峻，替代能源的研究和开发日益受到关注。太阳能资源广泛而充足，是一种可再生的、清洁的、环保的替代能源。其中，有机太阳能电池（OPV）由于具有良好的柔性、轻质且透明度高、操作和生产成本低等众多优点，成为当前研究的热点。而非富勒烯受体材料依靠其卓越的电荷传输性质和光吸收性能，已成为有机太阳能电池中的重要组成部分。目前已有许多非富勒烯受体材料被成功应用于有机太阳能电池中，其中以PTB7-Th:PCBM为代表的双层结构为最为常用。然而，由于PCBM存在反式异构体，不仅影响稳定性，而且会引起光致退火效应，使得光伏性能受到大的影响。随着对于非富勒烯受体材料的研究不断深入，人们逐渐发现，新型非富勒烯受体材料具有更好的光吸收性能、电荷传输性能等优越性能，对于光伏性能的提高具有巨大潜力。因此，设计合成新型非富勒烯受体材料以及对其性能进行研究，不仅能够开发更高效的太阳能电池，还能够促进有机太阳能电池技术的发展。三、研究内容和方法1.设计新型非富勒烯受体材料；2.利用化学合成的方法合成设计的新型非富勒烯受体材料；3.对合成的新型非富勒烯受体材料进行光物理性质、热物理性质等性能分析；4.与PTB7-Th相结合组成有机太阳能电池，测试其光伏性能；5.对有机太阳能电池的光伏性能进行分析和比较。四、预期成果1.设计合成了一组新型非富勒烯受体材料；2.研究了设计的新型非富勒烯受体材料的光学性能、热学性能等相关性质；3.探究了新型非富勒烯受体材料与PTB7-Th的相结合对于有机太阳能电池性能的影响；4.提出了有关新型非富勒烯受体材料在有机太阳能电池中发挥的优势和应用前景。五、研究进度安排第一阶段（2个月）：文献查阅，明确研究方向，设计新型非富勒烯受体材料；第二阶段（2个月）：合成新型非富勒烯受体材料并进行初步表征；第三阶段（3个月）：对合成的新型非富勒烯受体材料进行深入的表征和性质分析；第四阶段（3个月）：与PTB7-Th相结合组成有机太阳能电池，并对其光伏性能进行测试和分析；第五阶段（1个月）：撰写论文和完善实验报告。六、参考文献[1]SistaS,GuA,WangY,etal.Areviewonsmallmoleculeacceptorsfororganicsolarcells[J].JournalofMaterialsChemistryA,2018,6(43):21092-21109.[2]JiangW,ZhangY,ZhangJ,etal.π-Stackingnon-fullereneacceptorsforefficientorganicsolarcells[J].JournalofMaterialsChemistryA,2018,6(20):9388-9404.[3]ZhouT,WuH,XuJ,etal.Fullerenesfororganicsolarcells[J].MaterialsToday,2018,21(6):640-652.