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

【摘要】：由于有機光伏(OPV)器件相對于傳統(tǒng)無機太陽能電池具有可溶液加工、成本低、質量輕且可制成柔性器件等優(yōu)點,故而自誕生以來,科學家對其研究從未間斷。近年來,OPV器件的研究取得了重大進展。據(jù)報道,單節(jié)的OPV器件能量轉換效率(PCE)已經(jīng)突破了10%,這對于實現(xiàn)有機太陽能電池的商業(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。同樣使用有機半導體的有機發(fā)光二極管(OLED)顯示面板具有響應快、寬視角、亮度高、超薄、可制成柔性、功耗小等優(yōu)點,也是科學家們一直著力研究的重點。雖然市場上已經(jīng)有OLED顯示產(chǎn)品,但以小尺寸居多,大尺寸產(chǎn)品如電視面板則因為產(chǎn)品良率不夠高的問題導致價格過高而影響了市場占有率。除此之外,OLED顯示技術在實現(xiàn)高效穩(wěn)定的藍光發(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象,進行了光物理性能、載流子遷移性能以及光伏器件性能的研究,所采用的的器件結構為ITO/PF N/Polymer:PC71BM/Mo O3/Al。除此之外,對這兩種聚合物給體材料制備的溶液、薄膜、本體異質結薄膜以及OPV器件進行了UV-vis、SCLC、AFM以及EQE測試。針對OPV器件性能的缺陷進行了有針對性的優(yōu)化手段。兩種聚合物在各種測試中的性能表現(xiàn)以及OPV器件的性能研究過程表明:烷基側鏈的長度對雙二維結構的BDT-TT類聚合物的光電子性能有重要的影響,而對于給定的聚合物給體材料,器件結構對于實現(xiàn)高效器件是至關重要的,本論文重點說明使用DIO(1,8-二碘辛烷)作為添加劑對本體異質結形貌以及相應OPV器件性能的重要影響。其次,我們對四種含有氟代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器件結構,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。通過引入TPBI的B結構器件實現(xiàn)了最高的電致發(fā)光性能。對比A、B、C器件結構中TPBI以及PBD加入前后的電致發(fā)光器件性能,我們得出以下結論:氟代TPS是一種構筑藍光發(fā)射材料的有效基團,而PLED器件中載流子的傳輸平衡以及激子復合區(qū)域的優(yōu)化對實現(xiàn)器件的高效發(fā)光具有重大的意義。最后,我們采用一種簡便易行且成本低廉的制備方法成功制備了Mo O3薄膜,并對Mo O3薄膜以及作為對比的PEDOT:PSS薄膜進行了可見光透過率、功函數(shù)、AFM測試。分別制備了以Mo O3薄膜和PEDOT:PSS薄膜作為陽極界面層,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,并進行了相關的性能測試。與基于PEDOT:PSS作為陽極界面層的標準OPV和PLED器件相比,基于Mo O3薄膜作陽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薄膜作陽極界面層的光電器件所獲得的性能接近PEDOT:PSS做陽極緩沖層的光電器件,再考慮到Mo O3薄膜的制備工藝簡單以及成本優(yōu)勢,可以認為這種溶液加工制備Mo O3薄膜的方法有利于實現(xiàn)相關光電器件的商業(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 .

【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN15

【參考文獻】

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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;2012年

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本文編號：1461135