基于含芴菲并咪唑衍生物的可湿法加工的蓝光有机电致发光器件

设计合成了一种新型A-D-A含芴菲并咪唑和炔基基团的蓝光分子( FI),采用紫外吸收、光致发光光谱和循环伏安对材料进行了表征,发现该物质具有稳定的蓝光发射。采用旋涂的方法制备了非掺杂蓝光有机发光二极管,器件的最大电流效率为1.52 cd·A-1,最大功率效率为0.63 lm·W-1.     

高效钙钛矿-有机本体异质结杂化串联太阳能电池

制备了一种有机铅卤钙钛矿-有机本体异质结杂化串联太阳能电池。采用紫外可见吸收光谱、原子力显微镜对薄膜形貌进行了表征。结果表明:有机本体异质结层可以有效改善钙钛矿的表面形貌, 增强了可见光的吸收。优化后的串联结构电池的短路电流可达19.14mA/cm², 开路电压为0.76V, 光电转换效率达到了6.54%。钙钛矿电池和有机本体异质结电池串联结构可以同时提高短路电流及填充因子, 二者具有较好的相容性和协同作用。     

A Simple Interconnection Layer for Tandem Organic Solar Cells with Improved Efficiency and Fill Factor

We demonstrate a simple interconnection layer （ICL） that can be employed in tandem organic solar cells. An ICL with an optimized structure of Ca/Au/MoO3 is used between two sub cells composed of identical regioregularpoly（3-hexylthiophen） （P3HT）：[6,6]-phenyl C61-butyric acid methylester （PCBM） photoactive layers. Power conversion efficiency （PCE） of 3.24% and fill factor （FF） of 68.0% are achieved with such an ICL under simulated sunlight （1 O0 m W. cm- 2 ）. Compared with the best values of devices with ICLs of Ca/Al/MoOa, PCE is improved by 68.9% and FF is improved by 15.5%. The improved performances are attributed to the optical and electrical balances in both sub cells. The presented ICL extracts free charges efficiently from both sub cells thereby suppressing the exaction recombination in each sub cell.     

在电子传输层中添加PVK提高钙钛矿太阳能电池的性能

为了探究PVK对倒置平面异质结钙钛矿太阳能电池电子传输层的影响,向电子传输层PCBM中添加了一种富电子的聚乙烯基咔唑(PVK).采用原子力显微镜、PL光谱对薄膜进行了表征.实验结果表明:少量PVK的添加提高了覆盖在钙钛矿薄膜上PCBM层的平整度.当PVK的添加质量分数为4%时得到最佳器件效率,相比于纯PCBM作为电子传输层的器件,器件效率由(5.11±0.14)% 提升到(9.08±0.46)%.当PVK的添加质量分数大于4%时,粗糙度又趋于变大.PL光谱显示,少量PVK的加入使钙钛矿/电子传输层薄膜的PL强度降低,并使PL峰蓝移.研究表明:向PCBM中掺杂适量PVK能够改善钙钛矿/电子传输层/Al的界面接触,减少漏电流,并能够减少钙钛矿表面陷阱和晶界缺陷,减少电荷复合,从而提高了器件性能.     

等离子体引发原位聚合制备凹凸棒土/聚苯乙烯纳米复合物

用阳离子表面活性剂处理凹凸棒土（Attapulgite),通过超声分散的方法将其均匀分散到苯乙烯单体中，并采用等离子体引发的方法制备出凹凸棒土／聚苯乙烯纳米复合物。通过透射电子显微镜（TEM）和X－射线衍射（XRD）观察了凹凸棒土及其纳米复合物的微观结构。对复合物的GPC测试表明，采用等离子体引发聚合反应可以显著提高树脂的分子量。XRD结果表明聚苯乙烯不是嵌入到凹凸棒土的层间，而是通过离子吸附接枝在凹凸棒土的棒状晶束上。     

聚芳醚非共轭性电致发光材料与器件

由单体Ma[2,5-二(2-乙基-己氧基)-1,4-双-{2,2-[5-(对-氟代苯基)]-1,3,4-噁二唑基}苯]分别与三组分单体(双酚A、砜代双酚A或混合的双酚A)在N,N-二甲基乙酰胺／甲苯／碳酸钾的催化下于165℃进行亲核取代聚合反应得到淡黄色的固体,进一步纯化后得到含噁二唑杂环的聚芳醚型非共轭的新型有机电致发光材料PE1、PE2、PE3。引入双侧链取代基增强了该类材料的溶解性能,通过控制反应条件及调节聚合温度获得了高收率的聚合产物。分别测得其化学物理性能,制备了聚合物PE1、PE2、PE3的简单结构器件(ITO／polymer／Ca／Ag),首次获得了该类材料单层器件的蓝色有机电致发光,且该类材料具有较优良的热稳定性。     

一种新型铕配合物的有机电致发光性能

研究了一种新型的稀土金属铕配合物EuL₁L₂的光致发光和电致发光特性。将这种铕配合物掺杂到PVK:PBD中,制备成结构为ITO/PVK:PBD:EuL₁L₂/PBD/Alq₃/Mg:Ag/Ag的器件,对其电致发光性能进行研究,发现Eu³⁺离子和Alq₃的相对发光强度随PVK:PBD:EuL₁L₂和Alq₃之间的激子阻挡层PBD的厚度变化而变化,通过调节PBD的厚度,得到了色纯度较高的红色电致发光器件,其光谱具有显著的Eu³⁺离子的光谱特征。     

利用阴极修饰层提高有机光伏电池的性能及稳定性

分别制备了以苯甲酸锂、碳酸铯和聚氧化乙烯为阴极修饰层的基于P3HT∶PCBM体系的本体异质结有机光伏电池。比较了3种阴极修饰层对器件性能及稳定性的影响。结果表明:选择合适的阴极修饰层材料是提高光电转换效率、延长电池使用寿命的可行性途径之一。纯无机阴极修饰层不能有效地阻挡氧气和水进入活性层,对于减缓器件的性能衰退效果不如有机阴极修饰层材料。有机聚合物材料可以减小漏电流的产生,开路电压和填充因子都得到很大提高,有利于提高器件的性能及稳定性。合成可溶液加工的具有极性基团的共轭聚合物材料是未来阴极修饰层的发展方向。     

采用复合空穴注入层提高有机电致发光器件的性能

制备了以Ag/SAM/m-MTDATA为复合空穴注入层的NPB/Alq₃双层异质结发光器件,研究了器件的性能并与传统的器件进行了对比。考察了银膜厚度的变化对器件性能的影响。研究了光谱窄化以及微腔效应对器件的影响。研究结果表明:在ITO表面制备4-FTP自组装单分子膜修饰的5 nm厚的金属银膜,可以在保持阳极透明性的基础上,增强空穴的注入,改善界面的形貌,进而提高器件性能。制备的ITO/Ag/SAM/m-MTDATA/NPB/Alq₃/LiF/Al器件的启亮电压为4 V,最 大电流效率为6.9 cd/A, 最大亮度为34 680 cd/m²(12 V);优于以ITO为阳极的对比器件(25 300 cd/m² @12 V)。     

利用吡啶添加剂提高钙钛矿太阳能电池的光伏性能

研究了吡啶作为添加剂对一步法制备甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池光电性能的影响.利用SEM、AFM、XRD、UV-Vis、PL等手段研究了不同吡啶掺杂浓度对制备的CH3 NH3 PbI3薄膜的表面形貌、结晶度和光学性能的影响.研究结果表明:少量的吡啶掺杂可以提高钙钛矿薄膜的覆盖率及降低薄膜的表面粗糙度.当在CH3 NH3 PbI3前驱体溶液中添加体积分数为1%的吡啶时,制备的钙钛矿太阳能电池的能量转换效率达到7.33%,而未加吡啶的对比器件效率仅为1.01%.进一步添加吡啶会导致钙钛矿材料的降解.