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噻吩类聚合物具有十分优良的稳定性和电荷传输特性,是聚合物太阳能电池材料中光活性层的主要用材之一。通过对噻吩类聚合物的改性,提高聚合物的光吸收效率,解决与无机量子点之间的界面相容性问题,实现光生电荷的有效分离与传递,是目前有机无机复合太阳能电池的研究热点之一。通过格氏置换法(GRIM)合成给-受体型3-己基噻吩-co-吡啶共聚物(P3HT-co-PY),以十八烯为溶剂、棕榈酸为配体制备镉的前驱体,采用一锅法合成硒化镉(CdSe)量子点。由核磁共振谱(~1H-NMR)及红外光谱(FT-IR)对共聚物结构进行表征,由X射线衍射法(XRD)及透射电镜(TEM)对CdSe的结构与形貌进行表征,由紫外-可见吸收光谱法(UV-vis)及荧光发射光谱法(PL)对产物的光物理性能进行研究。结果表明,P3HT-co-PY结构规整,具有良好的溶解性,CdSe量子点粒径约为5nm,尺寸分布均匀,分散性良好。P3HT-co-PY溶液中UV-vis最大吸收峰为445nm,P3HT-co-PY/CdSe共混后吸收峰发生红移,其共混膜的最大吸收边达到800nm。当CdSe与共聚物的共混质量比为3:1时,共聚物的荧光淬灭达到95%以上,表明P3HT-co-PY和CdSe之间发生了快速的电荷转移与传递。由循环伏安法对共混物电化学性能的研究表明,P3HT-co-PY的电化学带隙为1.67eV,P3HT-co-PY/CdSe共混膜的带隙为1.39eV,显示出共混膜的电子亲和力提高,可以有效促进光生电荷的转移;同时,共混膜具有良好的透明性及相容性,CdSe能够均匀分散在共聚物基体中,光电子能谱(XPS)分析进一步证实它们之间形成了化学键接。通过GRIM合成分子量可调节的端基官能团化P3HT,再与对苯乙烯磺酸钠(SSNa)溶液聚合制备自掺杂型嵌段共聚物(P3HT-b-PSS)。由~1H-NMR、FT-IR对聚合物结构进行表征,由UV-vis、PL对产物的光物理性能进行研究,利用循环伏安分析其电化学性能,并通过XPS对共聚物与量子点的共混结构进行分析。结果表明,所合成的P3HT-b-PSS结构规整,分子量分布较窄、分子量为7500左右,磺酸基团的引入使聚合物具有良好的溶解性。P3HT-b-PSS溶液中的UV-vis最大吸收峰为442nm,并在265nm处也出现较明显的吸收峰,其发射波长为571nm。磺酸基团的引入对P3HT具有自掺杂作用,使其导电性能提高,且具有稳定可逆的氧化还原特性,其电化学带隙为1.2eV,是一种典型的窄带隙共聚物。当CdSe量子点与P3HT-b-PSS的共混质量比仅为1:1时,共聚物的荧光淬灭就能达到95%以上。