1. 研究目的与意义（文献综述）
能源问题逐渐成为当今世界各国可持续发展的主要瓶颈，对可再生能源的有效利用成为亟待解决的问题。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源，它已成为当今能源利用的重点发展方向。目前占主导地位的光伏（pv）技术主要基于无机材料，其高昂的材料制备成本以及高能耗的加工工艺限制了它的广泛应用。聚合物太阳能电池具有质量轻、柔性可卷曲、可大面积生产、材料种类繁多以及生产工艺成本低等显著特点，近十年来发展成为竞争激烈的热门研究领域。提高有机太阳能电池的光电转换效率是目前乃至未来的研究重点。目前，通过给-受交替共聚得到的共轭聚合物基太阳能电池器件光电转化效率已达到11%上下，逐步接近可商业化门槛。这些高性能聚合物给体材料，由于对应器件量子转换效率已接近极致，获得更高光电转换性能的空间有限，因而，开发新型高效聚合物给体材料依然是非常重要的一个方向。
基于有机太阳能电池光电转换的基本原理，理想的聚合物给体材料应该具备：（1）覆盖从紫外至近红外区域宽广的吸收谱带；（2）具备理想的homo和lumo能级。假如使用pcbm作为电子受体材料，聚合物的homo能级低于-5.20ev；（3）聚合物膜的微结构具备强的载流子传输能力，即具备高的载流子迁移率；（4）和pcbm共混后容易形成有利于光电转化的微结构，比如宽广的异质结界面，双连续的d和a微相。今后的材料设计，除了继续关注材料的光吸收能力外，应该同时考虑材料凝聚态结构和载流子迁移能力，影响这方面的因素很多，除了制备和后处理过程工艺的影响外，材料自身的化学结构十分重要。在这方面，特别要关注侧链基团的影响。
聚合物给体材料的电子结构、聚集态结构以及对应电池器件体异质结薄膜微结构与聚合物太阳能电池光电转换性能紧密相关。聚合物材料的分子结构，从根本上决定了其电子结构和聚集态结构。聚合物电子给体通常由共轭骨架结构、共轭骨架上引入改善溶解性能的取代支链构成。而取代支链在共轭骨架上不同位置取代形成异构，会对对应材料聚集态结构形成影响，并进而影响到其光伏性能。聚合物光伏性能的优化，往往涉及对取代支链结构的优化，而对取代位置对光伏性能影响缺乏深入研究。
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2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
（1）制备具有不同位置烷基链取代异构的苯并二环戊二烯并二硒吩-二噻吩双取代苯并噻二唑给受型共聚物材料。
（2）探讨支链位置异构对聚合物给体光电转换性能影响研究。
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3. 研究计划与安排
第1-2周：查阅相关文献资料，翻译英文文献；整理资料，在任务书的基础上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能测试方法；撰写开题报告。
第3-4周：完成具有不同位置烷基链取代异构的苯并二环戊二烯并二硒吩-二噻吩双取代苯并噻二唑给受型共聚物材料的制备和表征。
第5-12周：构建聚合物太阳能电池器件，完成对电池性能的测评；探讨支链位置异构对聚合物给体光电转换性能影响规律。
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4. 参考文献（12篇以上）
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