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聚3-己基噻吩有序薄膜的制备及结构研究

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摘要

第一章 绪论

1.1.1 合成方法

1.1.2 分子参数

1.1.3 光电特性

1.2 P3HT薄膜形态的相关研究

1.2.1 单晶薄膜

1.2.2 多晶薄膜

1.3 P3HT的附生结晶行为研究

1.3.1 聚烯烃的附生结晶

1.3.2 P3HT在芳香族小分子上的附生结晶

1.3.3 P3HT在高分子上的附生结晶

1.3.4 P3HT的定向附生结晶

1.4 本课题的主要内容和创新点

第二章 表面诱导制备P3HT类球晶结构有序薄膜

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验材料

2.2.2 样品制备

2.2.3 样品表征

2.3 结果与讨论

2.3.1 P3HT类球晶结构薄膜

2.3.2 PE基底上P3HT类球晶结构有序薄膜

2.4 本章小结

第三章 表面诱导制备P3HT纤维结构有序薄膜

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 实验材料

3.2.2 样品制备

3.2.3 样品表征

3.3 结果与讨论

3.3.1 P3HT纤维结构有序薄膜

3.3.2 P3HT纤维结构有序薄膜的影响因素

3.4 本章小结

第四章 实验结论

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

作者和导师简介

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摘要

聚3-己基噻吩(P3HT)因为自身优异的光电特性成为最有前景的半导体聚合物之一,广泛应用于很多领域,如太阳能电池和场效应晶体管等。P3HT薄膜的形态和结构对其电荷传输性能有着显著的影响,因此精确调控薄膜形态对优化器件性能非常重要。我们利用可结晶的小分子溶剂1,3,5-三氯苯(TCB),通过表面诱导法制备了P3HT的有序结构薄膜并对其结构进行了相关研究。主要内容如下:
  1.表面诱导制备P3HT类球晶结构有序薄膜
  通过旋涂P3HT、TCB和氯仿的混合溶液,可以制备P3HT类球晶结构薄膜。在旋涂的过程中,TCB先在基底上固化成核形成球晶,随后P3HT在TCB球晶表面附生结晶得到了类似的结构,且这种类球晶中心具有特殊的“鱼眼”结构,使得P3HT类球晶结构薄膜可能呈现各向异性。以取向PE薄膜作为基底,可以诱导P3HT类球晶结构整体一致排列,形成高度取向的P3HT类球晶结构有序薄膜。且TCB的加入使得P3HT薄膜中face-on取向片晶含量增加。
  2.表面诱导制备P3HT纤维结构有序薄膜
  通过浸涂P3HT、TCB和氯仿的混合溶液,可以制备P3HT微纤结构的有序薄膜。在浸涂提拉的过程中,TCB先在基底上固化成核,并沿着提拉方向取向生长,随后P3HT在TCB纤维晶上附生结晶,形成了长轴平行于提拉方向,整体排列的微纤结构高取向薄膜。且TCB的加入诱导P3HT薄膜中face-on片晶含量增加。另外,我们探究了P3HT纤维结构有序薄膜的取向度的影响因素,发现载体溶剂挥发越快,提拉速度越快,TCB浓度越大,制备的P3HT薄膜的取向度越高。

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