1. 研究目的与意义
随着全球气候变暖以及人们对能源的需求日益增加，不可再生能源不足，寻求清洁可再生的新型能源已成为人们关注的热点话题问题。因为太阳能、风能、水能、地热能、生物能等可再生能源具有取之不尽、用之不竭的特点，已经受到各国科学家的广泛关注。其中太阳能来源广、储量大、易利用，成为最为瞩目的新能源。利用太阳能电池能够有效缓解能源危机和环境污染等问题，因此具有重大意义。有机太阳能电池由于具有半透明性，环境污染小，工艺简单，可制成柔性器件，可大面积制备等特点受到人们的广泛关注。其中，非富勒烯小分子给体的制备及其性能研究被大量报道，然而小分子非富勒烯给体制备的有机太阳能器件的性能和水氧稳定性仍存在不足。该选题旨在研究设计一种基于非富勒烯的小分子给体对OPV性能的影响。
2. 课题关键问题和重难点
1、设计并确定OPV小分子给体的分子结构
2、有机太阳能电池小分子给体的合成步骤及相应的条件，如反应温度、湿度、所需设备等，保证过程的合理性
3、如何合成OPV小分子给体并与其他OPV给体做对比
3. 国内外研究现状（文献综述）
随着全球气候变暖以及传统能源的不足，越来越多的人将目光投向可再生清洁能源。可再生能源是指在自然界中可以不断再生并且可以持续利用的能源，取之不尽、用之不竭，它包括太阳能、水能、生物能、地热能、风能等，其中太阳能不仅来源广，储量丰富，而且使用方便，受到越来越多人的青睐。利用太阳能的方式有很多种，目前，人们主要通过光热利用、光化作用、太阳能发电和光生物作用来利用太阳能。太阳能发电，也就是太阳能电池的使用不仅能够缓解能源危机，而且还能减少环境污染，是诸多学者研究的热点话题。
太阳能电池是利用光电效应或光化学效应将光能转化成电能的装置。太阳能电池的分类方法很多，其中按照所用材料类型不同，可分为无机太阳能电池、有机太阳能电池和有机-无机杂化太阳能电池。无机太阳能电池主要包括结晶硅太阳能电池和多元化合物薄膜太阳能电池。有机太阳能电池是以有机材料为核心把太阳能转化成电能的装置,具有成本低、重量轻、环境污染小以及可制成柔性器件等特点。
有机太阳能电池的典型结构为三明治结构，一般包括透明阳极层、金属阴极层及有机半导体层。传统的有机太阳能电池是将给体材料和富勒烯受体材料混合起来，在器件中形成混合异质结，以此为基础的。但是，最近这个领域的发展已经转向了有机非富勒烯受体。富勒烯衍生物存在一些不足，例如能级调节受限，可见光区吸收弱，形态不稳定，这些都制约了有机太阳能电池的进一步发展。与广泛使用的富勒烯受体相比，非富勒烯受体的光学性质和能级能被容易地调节。
4. 研究方案
首先对太阳能电池的发展和分类进行介绍，对有机太阳能电池的结构、工作原理和制作方法进行简述，对OPV的基本原理和发展现状进行介绍
然后介绍不同给体材料对有机太阳能电池性能的影响，简述它们的优缺点并进行对比，了解不同的有机太阳能给体，包括小分子和大分子
其次合成一种有机太阳能电池小分子给体，熟悉合成路线，并与之前的研究进行对比，优化有机太阳能电池的性能
5. 工作计划
第一学期
第 16-18 周 熟悉实验室，学习相关设备及使用方法，确定毕业论文课题，查阅、收集和学习相
关资料。
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