1. 研究目的与意义
21世纪以来,开发新型可持续发展的清洁能源已经成为解决全球能源危机的关键,而有机太阳能电池由于能够有效利用可再生的太阳能产生电能以及具有质量轻、可大面积制造等优点,越来越受到人们的重视，太阳能电池能将太阳能有效转化为电能，是解决能源危机最有效的途径之一，也是国内外科学家研究的热点之一。
稠环噻吩具有大的共平面结构，从而给材料带来高度有序性、大的分子间接触面积、强的分子间相互作用，这有利于提高载流子迁移率和电荷的分离；另外稠环噻吩有大的共轭结构，电子离域性好，有利于拓宽吸收光谱。
这些性质对于材料的自组装以及在场效应晶体管和太阳能电池中的应用非常重要。
2. 课题关键问题和重难点
噻吩类聚合物是一类重要的聚合物给体材料。其中，聚3-己基噻吩是目前研究最为广泛的一种聚合物给体材料，也是最成功的商业化给体材料。目前，基于P3HT/PCBM的聚合物光伏器件的能量转换效率达到4%5%。为了拓宽聚噻吩的紫外可见吸收光谱和调节能级，将共轭支链引入到噻吩侧链，增大了聚合物的共轭程度，合成了多种含共轭支链的聚噻吩衍生物，关键问题就是不同稠环噻吩对材料性能的影响大不相同，难点就是合成并比较出各种性能最好的噻吩聚合物。
3. 国内外研究现状（文献综述）
(一)、有机太阳能电池的发展进程与前景。
近年来，随着能源的消耗量越来越大，能源危机这一严重问题日益受到人们的关注。此外，传统化石能源燃烧所释放的二氧化碳所引起的温室效应，也使人类的生存环境受到极大的威胁。因此，可再生能源以及绿色能源的开发已经迫不及待。太阳能电池以其优越的特性，将成为未来主要的能源。有机太阳能电池具有柔性好、重量轻、生产成本低廉等特点，已经成为了光伏领域研究的一个热点。近10年来，有机太阳能电池的光电转化效率已经有了突破性的提高。2001年，有机太阳能电池光电转化效率仅为2.5%，2011年servic研究小组制成有效面积1cm2的有机太阳能电池，其光电转化效率已经超过10%，为了改善有机太阳能电池的性能，主要做的工作就是寻找新的材料，优化太阳能电池器件结构。有机太阳能电池采用有机半导体作为活性层，并通过活性层材料吸收光子残生光电流。但是，有机半导体材料具有较高的带隙，这就导致了有机太阳能电池的光电转化效率要比无机太阳能器件低。在实验室里，通常使用具有较好电子迁移率的供体材料P3HT，受体材料PCBM一起作为活性层材料，P3HT的带隙为1.9eV，对应的光波长为650nm，经过优化后，光电转化效率也仅为5%，只有硅太阳能电池光电转化效率的1/4。尽管如此，有机太阳能电池依然具有较高的市场应用价值。接下来的主要工作，就是减小有机半导体材料的带隙，扩宽其光谱吸收范围，并优化其器件结构，进而提高器件的光电转化效率。
（二）、有机太阳能电池结构与工作原理。
4. 研究方案
(1)查阅文献，设计实验方案、合成路线。
(2)对目标化合物进行合成，提纯。
(3)对所得目标产物进行表征以研究其结构特征。
5. 工作计划
第1周：阅读有机太阳能电池的相关文献，初步了解该领域的相关知识，翻译相关外文文献一篇。设计并选择合成路线。
第2-12周：进行合成实验、结构表征等工作。
第13-14周：总结实验工作成果，撰写论文。
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