基于溶液加工的活性层材料和阳极界面材料的聚合物光电器件性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pipijiayoua
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于有机光伏(OPV)器件相对于传统无机太阳能电池具有可溶液加工、成本低、质量轻且可制成柔性器件等优点,故而自诞生以来,科学家对其研究从未间断。近年来,OPV器件的研究取得了重大进展。据报道,单节的OPV器件能量转换效率(PCE)已经突破了10%,这对于实现有机太阳能电池的商业化具有里程碑的意义。但值得注意的是,OPV的发展现状与将其应用于我们的日常生活与生产中仍然有一段距离。同样使用有机半导体的有机发光二极管(OLED)显示面板具有响应快、宽视角、亮度高、超薄、可制成柔性、功耗小等优点,也是科学家们一直着力研究的重点。虽然市场上已经有OLED显示产品,但以小尺寸居多,大尺寸产品如电视面板则因为产品良率不够高的问题导致价格过高而影响了市场占有率。除此之外,OLED显示技术在实现高效稳定的蓝光发射方面还有欠缺,影响了OLED显示产品的大范围推广。本论文针对以聚合物为光活性材料的光电器件——OPV以及PLED(聚合物发光二极管)进行了三方面的研究。首先,我们以两种BDT-TT类共轭聚合物给体为研究对象,进行了光物理性能、载流子迁移性能以及光伏器件性能的研究,所采用的的器件结构为ITO/PF N/Polymer:PC71BM/Mo O3/Al。除此之外,对这两种聚合物给体材料制备的溶液、薄膜、本体异质结薄膜以及OPV器件进行了UV-vis、SCLC、AFM以及EQE测试。针对OPV器件性能的缺陷进行了有针对性的优化手段。两种聚合物在各种测试中的性能表现以及OPV器件的性能研究过程表明:烷基侧链的长度对双二维结构的BDT-TT类聚合物的光电子性能有重要的影响,而对于给定的聚合物给体材料,器件结构对于实现高效器件是至关重要的,本论文重点说明使用DIO(1,8-二碘辛烷)作为添加剂对本体异质结形貌以及相应OPV器件性能的重要影响。其次,我们对四种含有氟代TPS(四苯基Silole)单元的共轭聚合PFCFS1,PFCFS5,PFCFS10,PFCFS20的光电特性进行了系统的研究,包括光物理性能(UV-vis、PL、PLQY)以及电致发光器件性能研究。采用三种PLED器件结构,A:ITO/PEDOT:PSS/PFCFS/Cs F/Al,B:ITO/PEDOT:PSS/PFCFS/TPBI/Cs F/Al,C:ITO/PEDOT:PSS/PFCFS:(20%wt)PBD/TPBI/Cs F/Al。通过引入TPBI的B结构器件实现了最高的电致发光性能。对比A、B、C器件结构中TPBI以及PBD加入前后的电致发光器件性能,我们得出以下结论:氟代TPS是一种构筑蓝光发射材料的有效基团,而PLED器件中载流子的传输平衡以及激子复合区域的优化对实现器件的高效发光具有重大的意义。最后,我们采用一种简便易行且成本低廉的制备方法成功制备了Mo O3薄膜,并对Mo O3薄膜以及作为对比的PEDOT:PSS薄膜进行了可见光透过率、功函数、AFM测试。分别制备了以Mo O3薄膜和PEDOT:PSS薄膜作为阳极界面层,PTB7:PC71BM作为活性层的OPV器件以及P-PPV作为发光层的PLED器件,并进行了相关的性能测试。与基于PEDOT:PSS作为阳极界面层的标准OPV和PLED器件相比,基于Mo O3薄膜作阳极界面层的器件性能有小幅的差距。值得注意的是,基于此种溶液加工方法制备的Mo O3薄膜作阳极界面层的光电器件所获得的性能接近PEDOT:PSS做阳极缓冲层的光电器件,再考虑到Mo O3薄膜的制备工艺简单以及成本优势,可以认为这种溶液加工制备Mo O3薄膜的方法有利于实现相关光电器件的商业化。
其他文献
在英美法国家的证据规则中,品格证据规则占有非常重要的地位,它被英美法学家们公认为关于证据相关性的难题之一,众多的判例,立法及学者们的专著莫不与该规则息息相关,它不仅
苗族的哭嫁歌不多,但是却反映出苗族的婚姻礼俗的特点。本文认为,苗族的哭嫁歌是受汉族哭嫁歌的影响而产生的,然而,苗族的哭嫁歌与他们的婚姻礼俗却有着明显的矛盾,这个矛盾
本文基于我国高等教育已经进入大众化时代,并且家庭逐渐成为高等教育投资风险承受主体的背景,在对国内外学者的教育收益及教育成本等相关领域的研究进行梳理的情况下,为更全
本文对英语专业新生英语阅读学习策略进行问卷调查,结果表明元认知、补偿和认知策略为最广泛使用的策略;"成功的学习者"和"不成功的学习者"在英语阅读学习策略的总体使用上并
本文以贯彻教育部2007年2号文件精神为要求,结合本校实际,围绕本科办学指导思想、本科教学改革,全面提高教学质量展开探讨。强调贵州民族学院作为贵州民族高等教育的龙头。要
采用Jmat-Pro软件、光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪等对0.4%和0.5%碳含量的Cr-Mo-V系热作模具钢的热稳定性进行分析,阐明碳含量对钢热稳定性能的影响.结果表明:随着碳含
产教融合是新时代的产物,是全新的教育方式,具有多主体、多类型、多层次和体系化等特征。企业需要明确在产教融合中的定位,发挥主体作用,在技术路径、融合模式上加以创新,打
DRAM(Dynamic Random Access Memory)即动态随机存取记忆体,所有的DRAM核心记忆单元都是由一个晶体管和一个电容器组成亦即通称的1T1C结构。DRAM是所有计算机内最主要的读写元
Cu SCN作为一种重要的宽禁带半导体材料。由于较高透光性和光电导率,使其成为透明电子器件的理想选择,尤其在染料敏化异质结太阳能电池(DSH)和极薄吸附太阳能电池(ETA)中已得
采用通过有限元分析手段,对拟开挖基坑进行了施工过程的各个工况分析,以评估基坑设计方案对临近古建筑物的影响,进而确定该基坑支护方案的有效性和合理性。计算结果表明,在既