有机薄膜电致发光器件在反向偏压下的电致发光

合成了性能优良的聚合物--聚对苯乙烯,并采用甩胶方法制备了单层薄膜电致发光器件ITO/PPV/Al.在所制备的器件上观察到反向偏压下的电致发光现象,记录了在不同反向偏压下的电致发光光谱,测量了在反向偏压下的电流和发光强度,初步讨论了有机发光器件在反向偏压下的发光机理.     

聚合物和小分子混合类型EL器件

研究了旋涂溶液中组分的变化对聚合物分散小分子EL器件性质的影响,并分析了原因.     

不同稳定剂对水溶性CdTe纳米晶光学性质的影响

分别用巯基乙酸(TGA),巯基丙酸(MPA),L-半胱氨酸(L-Cys),3-巯基-1,2-丙二醇(TG)作为稳定剂,在水相中合成出CdTe纳米晶体,研究了稳定剂对所制备的纳米晶光学性质的影响,并且对所合成的球状和棒状纳米晶的稳定性进行了研究。实验结果表明,不同的稳定剂可以得到不同型貌的纳米晶,用L-半胱氨酸(L-Cys),巯基乙酸(TGA),巯基丙酸(MPA),3-巯基-1,2-丙二醇(TG)所得到的CdTe纳米晶的吸收和发射峰位不同,这是受稳定剂自身的官能团性质和空间位阻作用影响的结果。     

基于MEH-PPV/ZnSe纳米复合器件的电致发光特性的研究

以巯基乙酸作为稳定剂在水相中制备了ZnSe纳米晶,用X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行了表征。用表面活性剂将ZnSe纳米晶从水相中转移到有机相中,使其与聚合物MEH-PPV复合作为发光层,制备了多层电致发光器件Glass/ITO/MEH-PPV∶ZnSe/BCP/Alq₃。对ZnSe纳米晶和MEH-PPV薄膜的光致发光谱及其吸收光谱的比较表明ZnSe纳米晶和MEH-PPV之间存在着能量传递,这是导致纳米复合薄膜的光致发光光谱和电致发光光谱存在差异的原因之一。文章对其在光激发和载流子注入条件下的不同发光机制进行了讨论。通过对器件的光电特性进行研究,发现ZnSe纳米晶发光的比例随着外加电压的增加而增加,而且器件的I-V特性基本上符合二极管的特性。     

掺杂PVK薄膜中两种组分相互作用的光谱及形貌研究

将两种荧光材料Alq₃和DCJTB 同时掺杂到聚合物PVK中,通过混合薄膜的光学及电学性质研究了能量传递过程及电荷陷阱作用。同时用AFM分析了不同掺杂浓度下混合薄膜的相分离现象。发现随着DCJTB染料比例的增加,两种染料在PVK中的分散越来越均匀,说明在双掺杂体系中存在Alq₃和DCJTB 的某种作用,这种作用打散了混合物中Alq₃的聚集,但随着掺杂浓度的进一步增加,DCJTB形成了自己独立的电荷传输通道,从而降低了电致发光器件的启亮电压。     

驱动电压频率对固态阴极射线发光影响的研究

固态阴极射线发光(SSCL)是发光学中一种新的激发方式,引发出一些发光学中的重要问题,但是固态阴极射线发光的性质还不是十分清楚,需要进一步研究。文章用SiO₂作为电子加速层, 有机材料MEH-PPV为发光层, 在正弦交流电压驱动下实现了固态阴极射线发光,得到410和580 nm两个发光峰。通过研究这两个发光峰的性质,证实它们分别符合能带理论和分子理论。改变驱动电压的频率时,长波峰的发光强度随频率的增加而增加,而短波峰的发光强度随频率的增加而减小,这是由于这两个发光峰对应的上能级寿命不同引起的。     

PVK/BCP体系电致激基复合物的研究

在PVK/BCP双层电致发光器件中发现了电致激基复合物的发光,器件的光谱中,除了有与光致发光相同的发光峰,在长波方向还有一个新的发光峰,该发光峰就是电致激基复合物的发光,发光来源于BCP的激发态向PVK基态的跃迁。PVK∶BCP混合型器件由于复合区域扩展,BCP分子可以与PVK充分接触,因此电致激基复合物的发光更强。不论是在双层器件还是在混合型器件中,随驱动电压的增加,电致激基复合物的发光都会增强,而混合型器件更加明显,当电压比较高时,器件只有电致激基复合物的发光了,而没有本征发光。     

基于MEH-PPV/Ir(ppy)_3聚合物电双稳器件

通过逐层旋涂的方法,利用MEH-PPV(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]与Ir(ppy)_3(tris(2-phenylpyridine)iridium(Ⅲ))),制备活性层,实现了高性能的电双稳器件。通过改变MEHPPV的浓度,制备了不同器件并进行性能比较,发现所有器件都具有明显的电双稳特性。当MEH-PPV的浓度达到4 mg/mL时,器件的开关比可以达10~3。同时,通过测试器件的电流-循环次数研究了器件的持续稳定特性。经过10~4次的反复读写测试,器件性能依然稳定。最后,通过对器件的Ⅰ-Ⅴ曲线进行线性拟合,并结合器件的能级图,对器件的工作原理进行了研究。结果表明,MEH-PPV/Ir(ppy)_3器件的电双稳特性产生的主要原因是偶极层的形成与破坏。     

Amplified spontaneous emission from metal-backed poly[2-methoxy-5-(2’-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] film

We investigate the amplified spontaneous emission (ASE) from an Ag-backed poly[2-methoxy-5-(2’-ethylhexyloxy)1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV) film with different film thicknesses.The ASE characteristics of Ag-backed MEHPPV films with different thicknesses show that increasing the film thickness can reduce the influence of the Ag cladding.The threshold,the gain,and the loss of the device with a thickness of 170 nm are comparable to those of a metal-free device.The lasing threshold of this device is about 7.5 times that of a metal-free device.Our findings demonstrate that Ag-backed MEH-PPV film with an appropriate thickness can still be a good polymer gain material for the fabrication of solid-state lasers.     

Sodium chloride methanol solution spin-coating process for bulk-heterojunction polymer solar cells

The sodium chloride methanol solution process is conducted on the conventional poly(3-hexylthiophene)(P3HT)/[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PC_(61)BM) polymer bulk heterojunction solar cells. The device exhibits a power conversion efficiency of up to 3.36%, 18% higher than that of the device without the solution process. The measurements of the active layer by x-ray photoelectron spectroscopy(XPS), atomic force microscopy(AFM), and ultraviolet photoelectron spectroscopy(UPS) indicate a slight phase separation in the vertical direction and a sodium chloride distributed island-like interface between the active layer and the cathode. The capacitance–voltage(C–V) and impedance spectroscopy measurements prove that the sodium chloride methanol process can reduce the electron injection barrier and improve the interfacial contact of polymer solar cells. Therefore, this one-step solution process not only optimizes the phase separation in the active layers but also forms a cathode buffer layer, which can enhance the generation, transport, and collection of photogenerated charge carriers in the device simultaneously. This work indicates that the inexpensive and non-toxic sodium chloride methanol solution process is an efficient one-step method for the low cost manufacturing of polymer solar cells.