發(fā)布時間：2021-10-14 19:13

　　在有機場效應器件和有機光伏器件中,廣泛存在有機/金屬界面和有機/惰性材料界面,界面的能級排布影響界面問的電荷輸運,從而直接影響器件的性能。本文以同步輻射光電子能譜（SRPES）測量為主,軟X射線吸收譜（XAS）和密度泛函理論（DFT）計算為輔研究了富勒烯衍生物PC61BM及非富勒烯小分子ITIC與一些襯底間的界面電子結構。對于有機/惰性材料界面,能級排布由整數(shù)電荷轉移模型（ICT模型）決定;這個模型中有一個重要的概念是負整數(shù)電荷轉移能級（EICT-,對受體分子而言）。鑒于當前非富勒烯受體分子的迅速發(fā)展,本文測量了典型的非富勒烯受體小分子ITIC的EICT-,結果為4.00±0.0δeV。我們還用XAS研究了ITIC薄膜內的分子取向,結果表明ITIC在惰性襯底上是face-on取向。本文還用DFT研究了I IC的電子關聯(lián)和極化子效應,揭示出電子的強關聯(lián)效應對有機分子電子結構有重要影響。對于有機/金屬界面,本文用PES詳細研究了 Au（111）、Ag（111）、Au（100）和Ag（100）這四種襯底上PC61BM薄膜的界面電子結構。這里的界面是化學吸附。我們以前提出的TSI+ICT方法（... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２體異質結太陽能電池工作原理示意圖??

柵極??圖１．３底柵式的底接觸式ＯＦＥＴ構造示意圖。??這里以圖１．３為例，筒單介紹ＯＦＥＴ的工作原理。與半導體直接接觸的兩個??電極稱為源極和漏極，導電層與絕緣層直接接觸，與絕緣層接觸、并隔著絕緣層??與源極和漏極對應的電極稱為柵極。當柵極未加偏壓時（即柵電壓為零時）或者??柵電壓較小時，半導體層內載流子濃度很低，導電性差，源極和漏極是斷開的，??器件處于關狀態(tài)。而當在柵極上加一個足夠高的電壓，在半導體和絕緣體界面處??會出現(xiàn)一個導電溝道，源極和漏極之間的電流則會很快增大，使器件導通，熒于??開狀態(tài)。ＯＦＥＴ的工作原理簡單來說，是通過柵極電壓來改變器件電場，從而調??控源極和漏極之間的電流輸出。??源極和漏極的通斷，就涉及到半導體材料本身的電學特性。以ｎ型半導體為??例，當柵極加載足夠的負電壓時，在器件內源漏兩級連線的垂直方向產(chǎn)生指向柵??極的電場

轉化效率目前已達１３．７％［４２］，與基于富勒烯衍生物的ＯＳＣ相當。??１．２．１富勒烯及其衍生物??圖１．４示出富勒烯Ｃ６０以及Ｃ６〇和Ｃ７〇的幾種常見衍生物。這一類材料在很多??領域有重要應用，ＯＳＣ只是應用領域之一。??１９９２年Ｓａｒｉｃｉｆｔｉｃ等［２４］發(fā)現(xiàn)光生電子從導電聚合物ＭＥＨ－ＰＰＶ向ｄｏ的快速?；??轉移，這解決了當時困擾ＯＳＣ發(fā)展的一個難題：有機材料的激子較難分離成自?＃崳?由電荷。Ｃ６０和合適的給體分子組合時，它的強吸電子能力可以促使給體分子中??的激子分離。然而，Ｃｓｏ作為受體有三方面的不足：（１）Ｃ６Ｑ分子穩(wěn)定性好，結晶??能力強而易形成線度較大的晶體，導致ＢＨＪ中可促使激子分離的界面不多；（２）?１??Ｃ６０在有機溶劑中的溶解度不夠大，使得制備含Ｃ６０較多的ＢＨＪ很困難ｆ?（３）由??于分子的高對稱性，絕大部分太陽光譜范圍的光學躍遷被禁阻，Ｃ６０吸收太陽光??的性能極差。１９９５年Ｈｕｍｍｅｌｅｎ等報道的富勒烯衍生物ＰＣ６１ＢＭ是在Ｃ６〇籠子上??接上苯基－丁酸甲酯支鏈［４３］。邊鏈的接入大大提高了溶解度并極大地降低了結晶??性。圖１．４中其它富勒烯衍生物也是如此


本文編號：3436695