本文關(guān)鍵詞： 溶液加工 形貌 載流子傳輸平衡 激子復(fù)合區(qū)域 MoO3薄膜　出處：《華南理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：由于有機(jī)光伏(OPV)器件相對(duì)于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池具有可溶液加工、成本低、質(zhì)量輕且可制成柔性器件等優(yōu)點(diǎn),故而自誕生以來(lái),科學(xué)家對(duì)其研究從未間斷。近年來(lái),OPV器件的研究取得了重大進(jìn)展。據(jù)報(bào)道,單節(jié)的OPV器件能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)已經(jīng)突破了10%,這對(duì)于實(shí)現(xiàn)有機(jī)太陽(yáng)能電池的商業(yè)化具有里程碑的意義。但值得注意的是,OPV的發(fā)展現(xiàn)狀與將其應(yīng)用于我們的日常生活與生產(chǎn)中仍然有一段距離。同樣使用有機(jī)半導(dǎo)體的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示面板具有響應(yīng)快、寬視角、亮度高、超薄、可制成柔性、功耗小等優(yōu)點(diǎn),也是科學(xué)家們一直著力研究的重點(diǎn)。雖然市場(chǎng)上已經(jīng)有OLED顯示產(chǎn)品,但以小尺寸居多,大尺寸產(chǎn)品如電視面板則因?yàn)楫a(chǎn)品良率不夠高的問(wèn)題導(dǎo)致價(jià)格過(guò)高而影響了市場(chǎng)占有率。除此之外,OLED顯示技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的藍(lán)光發(fā)射方面還有欠缺,影響了OLED顯示產(chǎn)品的大范圍推廣。本論文針對(duì)以聚合物為光活性材料的光電器件——OPV以及PLED(聚合物發(fā)光二極管)進(jìn)行了三方面的研究。首先,我們以兩種BDT-TT類共軛聚合物給體為研究對(duì)象,進(jìn)行了光物理性能、載流子遷移性能以及光伏器件性能的研究,所采用的的器件結(jié)構(gòu)為ITO/PF N/Polymer:PC71BM/Mo O3/Al。除此之外,對(duì)這兩種聚合物給體材料制備的溶液、薄膜、本體異質(zhì)結(jié)薄膜以及OPV器件進(jìn)行了UV-vis、SCLC、AFM以及EQE測(cè)試。針對(duì)OPV器件性能的缺陷進(jìn)行了有針對(duì)性的優(yōu)化手段。兩種聚合物在各種測(cè)試中的性能表現(xiàn)以及OPV器件的性能研究過(guò)程表明:烷基側(cè)鏈的長(zhǎng)度對(duì)雙二維結(jié)構(gòu)的BDT-TT類聚合物的光電子性能有重要的影響,而對(duì)于給定的聚合物給體材料,器件結(jié)構(gòu)對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效器件是至關(guān)重要的,本論文重點(diǎn)說(shuō)明使用DIO(1,8-二碘辛烷)作為添加劑對(duì)本體異質(zhì)結(jié)形貌以及相應(yīng)OPV器件性能的重要影響。其次,我們對(duì)四種含有氟代TPS(四苯基Silole)單元的共軛聚合PFCFS1,PFCFS5,PFCFS10,PFCFS20的光電特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,包括光物理性能(UV-vis、PL、PLQY)以及電致發(fā)光器件性能研究。采用三種PLED器件結(jié)構(gòu),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。通過(guò)引入TPBI的B結(jié)構(gòu)器件實(shí)現(xiàn)了最高的電致發(fā)光性能。對(duì)比A、B、C器件結(jié)構(gòu)中TPBI以及PBD加入前后的電致發(fā)光器件性能,我們得出以下結(jié)論:氟代TPS是一種構(gòu)筑藍(lán)光發(fā)射材料的有效基團(tuán),而PLED器件中載流子的傳輸平衡以及激子復(fù)合區(qū)域的優(yōu)化對(duì)實(shí)現(xiàn)器件的高效發(fā)光具有重大的意義。最后,我們采用一種簡(jiǎn)便易行且成本低廉的制備方法成功制備了Mo O3薄膜,并對(duì)Mo O3薄膜以及作為對(duì)比的PEDOT:PSS薄膜進(jìn)行了可見(jiàn)光透過(guò)率、功函數(shù)、AFM測(cè)試。分別制備了以Mo O3薄膜和PEDOT:PSS薄膜作為陽(yáng)極界面層,PTB7:PC71BM作為活性層的OPV器件以及P-PPV作為發(fā)光層的PLED器件,并進(jìn)行了相關(guān)的性能測(cè)試。與基于PEDOT:PSS作為陽(yáng)極界面層的標(biāo)準(zhǔn)OPV和PLED器件相比,基于Mo O3薄膜作陽(yáng)極界面層的器件性能有小幅的差距。值得注意的是,基于此種溶液加工方法制備的Mo O3薄膜作陽(yáng)極界面層的光電器件所獲得的性能接近PEDOT:PSS做陽(yáng)極緩沖層的光電器件,再考慮到Mo O3薄膜的制備工藝簡(jiǎn)單以及成本優(yōu)勢(shì),可以認(rèn)為這種溶液加工制備Mo O3薄膜的方法有利于實(shí)現(xiàn)相關(guān)光電器件的商業(yè)化。
[Abstract]:In recent years , the research on the performance of organic semiconductor organic light emitting diode ( OLED ) has made great progress . In addition , the research on the performance of the two polymers is very important to realize the commercialization of organic solar cells . In the light of PEDOT : PSS as the anode interface layer , the performance of the device is close to that of PEDOT : PSS .

【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN15

【參考文獻(xiàn)】

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1 胡蘇軍;高性能熒光/磷光混合式白光聚合物電致發(fā)光二極管的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1461135