【摘要】：近幾年來，由于擁有許多得天獨厚的優(yōu)勢，如可通過低成本的溶液加工制備大面積的柔性器件，聚合物光電器件（如聚合物發(fā)光二極管（PLED）或聚合物太陽電池（PSC）等）作為研究的熱點而備受關注。PLED或PSC器件通常采用多層結構，包括夾在兩電極間的聚合物活性層，以及插入到電極與活性層之間的界面修飾層�；钚詫硬牧系倪x擇對器件效率的高低起到了決定性的作用；而界面修飾材料可以降低電極與活性層界面處載流子的注入/抽提勢壘，從而大幅提高器件的效率。因此，為了獲得高效的聚合物光電器件，急需開發(fā)新的活性層和界面修飾層材料。 本論文涉及兩個方面的研究，一方面圍繞對水醇溶共軛聚合物進行主鏈或側鏈修飾，以提高其在聚合物光電器件中的界面修飾能力；另一方面，通過降低聚合物主鏈芴單元9位上烷基鏈的空間位阻，以提高窄帶隙聚芴類材料的空穴遷移率，改善其光伏特性。 第二章中，我們利用聚合物的離子交換反應合成出了帶有不同對離子的以芴-三苯胺為主鏈的新型季銨鹽共軛聚電解質。我們首先將其作為陽極界面修飾材料用于以PF8BT為發(fā)光層PLED器件中，發(fā)現對離子的選擇對器件效率有很大的影響。PFN-TPA-F具有這里面最佳的陽極界面修飾能力外，其余材料均沒有改善陽極界面處空穴注入的能力。而將這些材料作為陰極界面修飾材料用于以P-PPV為發(fā)光層的PLED器件中，發(fā)現結果剛好相反，即除PFN-TPA-F之外，其余材料均表現出了良好的電子注入/傳輸能力。 第三章中，，我們合成了一系列側鏈含氧化胺基團，主鏈含吡啶基團的新型中性水醇溶共軛聚合物。同前驅體聚合物PNs相比，PNOs中的氧化胺基團不但可以改善聚合物在醇類溶劑中的溶解性，還可以大幅降低陰極界面處的電子注入/抽提勢壘，是一類有希望的界面修飾材料�；赑NOs/Al陰極的PSC和PLED器件比基于PNs/Al陰極的器件表現出了更高的效率。當使用PF6NO25Py作為陰極界面修飾層時，與純鋁陰極器件相比，其PLED器件的效率提高了90多倍，PSC器件的效率提高了1.7倍。 第四章中，我們合成了一系列主鏈含N-氧化吡啶或吡啶季銨鹽等強極性基團的新型水醇溶共軛聚合物�；赑FNPyNO/Al、PFNOPyNO/Al和PFNBrPyBr/Al陰極的PSC器件比基于純鋁陰極的PSC器件表現出了更高的能量轉換效率，表明這些材料都擁有良好的陰極界面修飾能力。但這類材料的界面修飾能力主要來源于其極性側鏈，主鏈上極性基團的選擇對其影響不大。它們同基于PFN/Al陰極的PSC器件具有相當的效率。 第五章中，我們合成了一系列新型的基于9位烷基單取代芴的窄帶隙聚合物。通過減少主鏈芴單元9位上的烷基鏈數量降低了烷基鏈造成的空間位阻。相對于傳統(tǒng)的基于9,9-烷基雙取代芴的窄帶隙聚合物，這些材料擁有更高的空穴遷移率，使得基于這些材料的PSC器件獲得了更高的填充因子與短路電流，從而提高了器件的能量轉換效率。這其中基于PF25DBT8:PC71BM活性層的PSC器件表現出了最好的性能，其能量轉換效率達到了3.97%，對應的短路電流、開路電壓和填充因子分別為7.71mA/cm2、0.90V和57.23%。
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華南理工大學博士學位論文1.2 聚合物太陽電池作為一種新型薄膜光伏電池技術，同無機太陽電池相比，聚合物太陽電池是一種具有鮮明綜合優(yōu)勢的太陽能發(fā)電技術，目前其效率和穩(wěn)定性同無機太陽電池相比還有一定差距，但是聚合物太陽電池具有的低成本、柔性、大面積等特點也使其在未來太陽電池技術領域大有用武之地。1.2.1 聚合物太陽電池器件的結構和工作機理

由激發(fā)產生的電子數與被吸收的光的電子數與所有入射的光子數之比為外量子效率和電流密度之比，它與器件的量子效率成正比，光器件的性能時，常用流明效率這個性能指標。器件工作時所消耗的電功率之比，單位為 lm/w。發(fā)光體的表面明亮程度（發(fā)光）的物理量。發(fā)光眼從某一個方向觀察光源時，在這個方向上光的，單位為cd/m2。色進行描述和測量需要用到色度圖（圖 1-6）。標示出來。該標準的色度系統(tǒng)由國際照明委員會4 年對該系統(tǒng)進行了補充[63]。根據規(guī)定美國國家紅光的色坐標為（0.67，0.33），標準綠光的色坐標（0.14，0.08），純正的白光色坐標為（0.33，0
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：O631.1;TM914.4

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 ;A novel crosslinkable electron injection/transporting material for solution processed polymer light-emitting diodes[J];Science China(Chemistry);2011年11期

本文編號：2522852