基于苯并二噻吩的非对称型衍生物的合成及其在太阳能电池中的应用的任务书.docx

基于苯并二噻吩的非对称型衍生物的合成及其在太阳能电池中的应用的任务书
任务书
课题名称：基于苯并二噻吩的非对称型衍生物的合成及其在太阳能电池中的应用
任务背景：
随着环境问题的愈发严重，清洁能源的发展也愈发迫切。太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源，备受人们关注。在太阳能电池中，光敏材料起着至关重要的作用。苯并二噻吩衍生物是一类具有良好光电性能的材料，已经被广泛应用于有机太阳能电池中。但是，目前存在的苯并二噻吩类光敏材料往往存在电子吸收范围较窄，光电转换效率较低等问题，因此需要进一步寻求新型苯并二噻吩类光敏材料。
任务内容：
本课题旨在合成基于苯并二噻吩的非对称型衍生物，并研究其在太阳能电池中的应用。具体任务内容如下：
1.设计合成基于苯并二噻吩的非对称型衍生物。
2.合成目标化合物，利用常规合成方法，通过桥联法或者其他方法，制备出想要的目标化合物。
3.对目标化合物的物理化学性质进行表征，包括代表光电特性如吸收范围、荧光发射谱、能带结构和分子电子体系的周期对应，以及分子形貌、有序度、薄膜形态等性质。
4.将合成的目标化合物应用于太阳能电池中，测试其光电转换性能。
任务要求：
1.熟悉有机合成化学基本理论、常用有机合成方法及仪器仪表的操作。
2.对光电转换、材料科学和太阳能电池等领域有深入的了解和掌握。
3.具有较强的实验操作能力、数据处理与分析能力，独立完成化学合成及光电性能测试等实验任务。
4.具备良好的团队合作精神，能够积极协调配合指导教师和同组同学，完成课题任务。
5.按照时间节点和任务计划，按期完成课题研究，并保证研究结果的可靠性、科学性和创新性。
任务周期：
本课题的研究时间为一年，具体任务周期如下：
第1-3个月：文献检索及可行性分析，设计合成路线；
第4-9个月：合成目标化合物，表征其物理化学性质；
第10-12个月：应用目标化合物于太阳能电池中，测试其光电转换性能；
第13-14个月：数据分析和论文撰写。
参考文献：
1.Zhang,Y.L.,Zhao,J.,Zhang,S.D.,etal.Ahybridelectrondonorforefficientnon-fullereneorganicsolarcells.NatureCommunications,8,2017.
2.Li,C.R.,Liu,Q.,Jiang,Y.,&Xu,B.L.Anovelnear-infraredabsorbingthieno[3,4-b]thiopheneanddithienothiophenebasednon-fullereneacceptorforhighperformancepolymersolarcells.JournalofMaterialsChemistryA,3(47),2015.
3.Guo,X.,Guo,B.H.,&Sun,M.G.Systematicoptimizationofstrategyforfluorinefunctionalizationofoligothiophenesastheacceptorinpolymersolarcells.ACSAppliedMaterials&Interfaces,8(25),2016.
4.Li,W.C.,He,Y.L.,Zhang,Y.Q.,Huo,L.J.,&Chu,X.H.Effectsofnitrogenheteroatomontheelectronicandopticalpropertiesofthienoaceneandtheirapplicationinorganicsolarcells.JournalofPowerSources,336,2016.
5.Shu,Y.,Wang,X.,Ahn,T.K.,etal.Self-assemblyandmacroscopicnanofibersfromahydrogen-bondedmoleculargel.ChemicalCommunications,49(77),2013.